Исследователи установили, что мидии, живущие в условиях высокой температуры воды на дне океана, имеют так называемые живые «топливные элементы», которые представлены в виде бактерий-симбионтов.
Живые существа, обычной средой обитания которых, есть глубоководные гидротермальные источники, были обнаружены в конце семидесятых годов прошлого столетия, смогли стать настоящим потрясением для биологов. Оказывается, что в условиях повышенного количества сероводорода, метана, почти кипящей воды, а также при давлении около 400 атмосфер, могут существовать вполне развитые биологические сообщества.
Найденные виды были названы «термофилами». К ним относятся не только бактерии, археи и одноклеточные, но и макроскопические организмы, такие как кольчатые черви и моллюски. Исходя из того, что найденные существа живут в полной темноте, главную роль в пищевой цепи не может играть фотосинтез. Вместо него, эту роль играет хемосинтез, то есть процесс, при котором вырабатывается энергия и органические вещества в результате химических реакций. Для таких животных, источником энергии являются хемосинтезирующие бактерии, которые связаны симбиотическими связями с вышеупомянутыми организмами.
В начале восьмидесятых годов, в организмах термофилов - червей Riftia pachyptila – были найдены бактерии, которые могли расщеплять сероводородные соединения, таким способом освобождая энергию химических связей соединения. Спустя некоторое время, в 1986 году, на дне Мексиканского залива были обнаружены бактерии, живущие в мидиях и для освобождения химической энергии, использовали метан. Не смотря на длительные исследования, подобных бактерий, которые могли бы использовать другие соединения, до настоящего времени, найти не удалось.
Ученые были удивлены своей неудачей, ведь около гидротермальных источников, находится много соединений, которые могли бы использоваться для получения энергии необходимой процессу хемосинтеза.
Стоит отметить, что, по мнению исследователей именно водород есть наиболее выгодным источником энергии, поскольку он может давать в семь раз больше энергии, чем энергия, возникающая в результате реакций с метаном, и в 18 раз больше, чем в результате реакций с соединениями серы.
Немецкие ученые проводили исследования гидротермального поля Логачева, которое находится на дне Атлантического океана. В этом месте, в результате взаимодействия морской воды и вулканическими породами образовывается большое количество водорода. Благодаря методу масс-спектрометрии, им удалось изучить распределение химических соединений данного региона, в результате чего были обнаружены признаки поглощения метана и водорода колониями мидий подсемейства Bathymodiolus.
Для того, чтобы доказать свои предположения, ученые провели эксперимент. В ходе этого исследования, ткани мидий, которые имеют много хемосинтезирующих симбионтов, были помещены в воду, насыщенную водородом. Таким образом, они экспериментально доказали свои предположения. Более того, исследователям удалось вычислить ключевой ген, отвечающий за синтез фермента, без которого не запуститься реакция с водородом.
Комментарии: (0)