Глубоководные пауки специально выращивают на своих телах бактерии, пожирающие газ: зачем им это

Открытие ученых было опубликовано в Трудах Национальной академии наук и показывает, как эти восьминогие существа приспособились к процветанию в одной из самых химически экстремальных сред Земли, пишет Science Blog.

Три новых вида морских пауков из рода Sericosura были обнаружены в метановых просачиваниях от Калифорнии до Аляски — каждый из которых содержит разнообразные сообщества бактерий, потребляющих метан и метанол, на своих внешних поверхностях. Пауки показали средние значения изотопов углерода в тканях — это является доказательством усвоения метана телами пауков.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Бактериальный шведский стол на экзоскелете

В новом исследовании ученые использовали передовые методы микроскопии и заметили, что бактерии, образовывали "равномерно распределенные, вулканоподобные скопления" буквально по всему телу пауков, окруженные защитным слоем биологических полимеров. Многие из этих бактериальных кластеров выглядели нарушенными, с оставленными клеточным следом, что предполагает активное выпасание пауками.

По словам авторам исследователей, теперь они считают, что эти морские пауки выращивают и питаются метанотрофными и метилотрофными бактериями. Такое расположение напоминает подводное сельское хозяйство, где пауки сохраняют бактериальные культуры на своих телах, прежде чем потреблять их.

Еще более удивительным кажется то, как это разнообразие вовлеченных бактериальных партнеров. Пауки одновременно являются хозяевами трех разных семейств микробов: Methylomonadaceae, Methylophagaceae и Methylophilaceae. Ни один другой вид животных не был задокументирован, подтверждая существование этого трио бактерий, перерабатывающих метан.

Неожиданный поворот в размножении

Стратегия выживания — не единственное, что удивило ученых. Исследование также выявило неожиданный поворот в размножении: самцы морских пауков несут яйцевые мешки, содержащие идентичные бактериальные сообщества, встречающиеся на поверхности взрослых особей. Это указывает на то, что микробные партнерны передаются от родителей к потомству. Эта вертикальная передача может объяснить, как пауки поддерживают свои бактериальные фермы на протяжении поколений.

Авторы исследования также обнаружили, что около половины собранных образцов были самцами, вынашивающими потомство, что значительно выше, чем типично для этого семейства пауков. Обилие легкодоступной бактериальной пищи может подпитывать этот повышенный репродуктивный успех.

Как быстро метан попадает в ткани паука

В ходе исследования ученые попытались подтвердить эту связь. Для этого они провели эксперименты по кормлению с использованием метана и метанола, меченных углеродом-13. В течение пяти дней углерод из обоих соединений появился в пищеварительных тканях паука, доказав, что питательные вещества, полученные из метана, активно встраивались в тела животных.

Бактериальные сообщества показали еще более быстрое усвоение, при этом некоторые клетки достигли 12-кратного естественного содержания углерода-13. Даже липкая полимерная матрица, окружающая бактерии, обогатилась меченым углеродом, что говорит о том, что микробы делятся ресурсами между собой.

Результаты нового исследования также подчеркивают, как много мы еще не знаем о глубоководных экосистемах.