Глибоководні павуки спеціально вирощують на своїх тілах бактерії, що пожирають газ: навіщо їм це

Відкриття вчених було опубліковано в Працях Національної академії наук і показує, як ці восьминогі істоти пристосувалися до процвітання в одному з найбільш хімічно екстремальних середовищ Землі, пише Science Blog.

Три нових види морських павуків з роду Sericosura були виявлені в метанових просочуваннях від Каліфорнії до Аляски — кожен з яких містить різноманітні спільноти бактерій, що споживають метан і метанол, на своїх зовнішніх поверхнях. Павуки показали середні значення ізотопів вуглецю в тканинах — це є доказом засвоєння метану тілами павуків.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Бактеріальний шведський стіл на екзоскелеті

У новому дослідженні вчені використовували передові методи мікроскопії й помітили, що бактерії утворювали "рівномірно розподілені, вулканоподібні скупчення" буквально по всьому тілу павуків, оточені захисним шаром біологічних полімерів. Багато з цих бактеріальних кластерів виглядали порушеними, із залишеними клітинним слідом, що передбачає активне випасання павуками.

За словами авторів дослідників, тепер вони вважають, що ці морські павуки вирощують і харчуються метанотрофними та метилотрофними бактеріями. Таке розташування нагадує підводне сільське господарство, де павуки зберігають бактеріальні культури на своїх тілах, перш ніж споживати їх.

Ще більш дивовижним видається те, як це розмаїття залучених бактеріальних партнерів. Павуки одночасно є господарями трьох різних сімейств мікробів: Methylomonadaceae, Methylophagaceae і Methylophilaceae. Жоден інший вид тварин не був задокументований, підтверджуючи існування цього тріо бактерій, що переробляють метан.

Несподіваний поворот у розмноженні

Стратегія виживання — не єдине, що здивувало вчених. Дослідження також виявило несподіваний поворот у розмноженні: самці морських павуків несуть яйцеві мішки, що містять ідентичні бактеріальні спільноти, які зустрічаються на поверхні дорослих особин. Це вказує на те, що мікробні партнери передаються від батьків до потомства. Ця вертикальна передача може пояснити, як павуки підтримують свої бактеріальні ферми протягом поколінь.

Автори дослідження також виявили, що близько половини зібраних зразків були самцями, які виношують потомство, що значно вище, ніж типово для цього сімейства павуків. Велика кількість легкодоступної бактеріальної їжі може підживлювати цей підвищений репродуктивний успіх.

Як швидко метан потрапляє в тканини павука

Під час дослідження вчені спробували підтвердити цей зв'язок. Для цього вони провели експерименти з годування з використанням метану і метанолу, мічених вуглецем-13. Протягом п'яти днів вуглець з обох сполук з'явився в травних тканинах павука, довівши, що поживні речовини, отримані з метану, активно вбудовувалися в тіла тварин.

Бактеріальні спільноти показали ще швидше засвоєння, при цьому деякі клітини досягли 12-кратного природного вмісту вуглецю-13. Навіть липка полімерна матриця, що оточує бактерії, збагатилася міченим вуглецем, що говорить про те, що мікроби діляться ресурсами між собою.

Результати нового дослідження також підкреслюють, як багато ми ще не знаємо про глибоководні екосистеми.

Раніше Фокус писав про те, що вчені вперше зазирнули під гігантський крижаний щит Антарктиди: там процвітає життя.