22 Сентября 2019
МОСКВА, 22 сентября —, Татьяна Пичугина. Китайские ученые расшифровали геном лучеперой рыбы, обитающей в самом глубоком месте Мирового океана — Марианском желобе. Чтобы выдерживать давление, в сотни раз превышающее атмосферное, и полное отсутствие света, ее организм претерпел несколько серьезных изменений на генном уровне за довольно короткое время. Последние экспедиции полюбили, что в этой уйме живут и даже процветают множество существ. Легенда о плоской рыбке
Глубоководные желоба были изучены (а многие открыты) в начале 1950-х годов советским судном Витязь и датской Галатеей. Самое глубокое место на планете — Бездна Челленджера в Марианской впадине. До сих пор львиная толика информации, полученная оттуда, принадлежит экспедициям более чем пятидесятилетний давности.
В 1960 году швейцарский батискаф Триест впервые опустился на дно Бездны Челленджера. Прямо под нами внизу лежало нечто вроде плоской рыбы, напоминающей глоссу. У нее было два круглых глаза сверху. Она двигалась по дну в слизи и воде и исчезла в ночи, — так красочно описывал свои впечатления океанолог Жан Пикар, пилот Триеста.
Ученые сразу усомнились в таком свидетельстве, тем более, что на борту не было фотокамер. Однако журналистам образ плоской рыбы Триеста очень понравился и они многие десятилетия занимали им воображение широкой публики. Были введены в заблуждение даже кое-какие профессора. CC BY-SA 4. 0 / Hellerick, Kun Wang, Yanjun Shen, […]Shunping He. Nature Ecology & Evolution (2019) / Марианская впадина устроенная в Тихом океане. Ее предельная глубина — 10, 9 км
Легенда о плоской рыбе вновь выплыла в 2012 году благодаря достаточно смелому предприятию режиссера Джеймса Кэмерона — третьего человека в мире, видевшего дно Бездны Челленджера из глубоководного батискафа. Сам Кэмерон, как и участники предыдущих экспедиций, плоских рыб там не заметил. Не изобличили их японцы, американцы и китайцы, ставившие ловушки на дне Марианской впадины. Да и второй пилот Триеста Дон Уолш впоследствии не так уверенно говорил об увиденном.
В статье 2012 года английский океанолог из Университета Абердина Алан Джемисон окончательно низверг миф о плоской рыбе Триеста. Во-первых, точно актуального, что реальные плоские рыбки, такие как скат или камбала, живут на мелководье. Во-вторых, маловероятно, чтобы батискаф опустился прямо на рыбу: согласно статистике ловушек, с глубиной среднее время прибытия первой рыбы к ним увеличивается и достигает десяти часиков на почти 11 километрах. Триест пробыл на дне 20 минут, и ловушек с наживкой у него не было.
Главный же аргумент против — слишком сильное гидростатическое давление. По-видимому, оно делает невозможным квартирование рыб на глубине свыше 8, 5 километра. Но, чтобы существовать даже на этой отметке, как выяснилось, нужно значительно поменять организм. 24 марфа, 08:00Ученые узнали последствия тепловой бомбы в Тихом океанеПсевдолипарис устанавливает рекорд
Долгое время самыми глубоководными считались ошибневые рыбы из тот вида лучеперых. Их вид Holcomycteronus profundissimus вылавливали с шести километров. В 1970-е рекорд был побит глубоководной бротулой (Abyssobrotula galatheae) из того же семейства, выловленной в океанском желобе Пуэрто-Рико на отметке 8370 метров. Однако уже сказанный Джемисон засомневался и в таком. По данным регистра рыб, есть 17 образцов такого вида бротулы, из которых только два добыты на хороший глубине, так, что возможна ошибка и самое глубоководное позвоночное существо еще предстоит открыть.
Пока же рекордсменом считается марианский морской слизень Pseudoliparis swirei. В 2013 году его поймали китайские изыскатели при тестовом спуске батискафа на глубину семь километров. В 2017-м американцы подняли несколько десятков этих рыб с глубины 8178 метров.
Это небольшие рыбки длиной до 28 сантиметров, весом не более 200 граммов. У них прозрачная кожа, обработанная слизью, через которую просвечивают внутренние органы, на голове два маленьких черных глаза. Они абсолютно слепы и не реагируют на подсветку ловушек.
Этот вид псевдолипарисов стоит на вершине провиантский цепочки глубоководной части Марианской ямы, у него нет ворогов, а еды в избытке, ведь на дне водится множество рачков.
Компанию псевдолипарисам на капитальности составляют несколько видов рыб из семейств бельдюговых, ошибневых и долгохвостов. CC BY 4. 0 / Thomas D. Linley et al. / Deep-Sea Research Part I, 114 + (2016) 99-110. doi:10. 1016/j. dsr. 2016. 05. 003 / Pseudoliparis swirei — самая глубоководная рыба, известная на сегодня. Она кормится у ловушки на глубине 7415 метровУченые изобличили глубоководные мутации
Все больше данных о том, что к обитанию на большой глубине — без света, в холоде — организм должен быть особым образом аккомодированный. Новейшие методы исследования генома позволили ученым приоткрыть здесь завесу тайны.
Например, оказалось, что с глубиной в тканях костных рыб увеличивается количество триметиламиноксида — простого органического соединения, подсобляющего клетке не потерять форму и справиться с внешним давлением. Такие вещества называют осмолитами.
Есть также данные о том, что клеточные белки из-за большого давления теряют форму, а это смертельно для живых существ. Значит, должен быть механизм, не допускающий этого. Так появилась гипотеза о пьезолитах — растворимых веществах, сдерживающих форму белков или даже собирающих их вновь, если они разрушились.
В недавней статье в Nature китайские ученые представили результаты расшифровки генома марианского псевдолипариса и проанализировали его с геномом обычного липариса Танака. Два вида развелись примерно 20 миллионов лет назад.
Генофонд глубоководной рыбы оказался более многообразным, причем примерно 55 игр лет назад их популяция внезапного разрослась. Сам же геном на 22 процента больше генома липариса Танаки и содержит меньше мутаций. Источник: Kun Wang, Yanjun Shen, […]Shunping He. Nature Ecology & Evolution (2019)Марианский псевдолипарис (наверху) и липарис Танака. Глубоководный вид совершенно потерял окраску и приобрел прозрачную кожу, у него не полностью минерализован скелет
Одна из главных особенностей — маленькая скорость метаболизма у псевдолипарисов, они буквально медленно живут. Их самки производят меньше икры, но зато она более крупная.
У марианского псевдолипариса не весь скелет окостеневший, по большой части он из хрящей. Вероятно, это вызвано мутацией гена Gla, досрочно прекращающего кальцинирование костей.
Выяснилось, что рыбки потеряли несколько важных фоторецепторов. Они не различают цвета и не улавливают свет. Они утратили ген пигментации mc1r, вот почему они бесцветны — окраска для них теперь лишнее.
Несколько мутаций помогли им улучшить стиль жирных кислот. У псевдолипарисов обнаружилось 15 копий гена acaa1, регулирующего синтез докозагексаеновой кислоты — одной из омега-3 маслянистых кислот. Есть мутации в генах tfa и slc29a3, отвечающих за перенос ионов и растворов из клетки. Все это явно направлено на то, чтобы сделать липидные мембраны клеток более эластичными и проницаемыми.
Возможно, некоторые мутации у псевдолипариса увеличивают синтез триметиламиноксида в шотландках для сохранения формы белков. Ученые обнаружили еще одно странное отличие — в гене hsp90 произошла замена аминокислот, причем на очень консервативном участке, который неизменен у человека, мышей и даже дрожжей. Этот ген отвечает за синтез высокомолекулярного шаперона, который, в свою очередь, участвует в свертке более двух соток белков, важных для клеточных процессов. Что делает эта мутация, пока неизвестно.
Авторы работы отмечают, что марианским псевдолипарисам пришлось адаптироваться к новым условиям жизни всего за несколько миллионов лет. Для эволюции позвоночных это малый срок. 15 ноября 2018, 14:55Ученые раскрыли геологические секреты дна Марианской впадиныНаше новое место обитания?
Марианская яма населена многочисленными видами беспозвоночных утробных, бактерий, грибков, вирусов. К примеру, на глубине свыше пяти километров там обитают морские звезды пейзажа Freyastera benthophila.
Китайские ученые расшифровали геном в их митохондриях — это кольцеобразная ДНК, состоящая всего из нескольких десятков генов. Зато много ее копий в каждой клетке организма. В целом он оказался похожим на митогеном других морских звезд с некоторыми исключениями, которые еще ждут своего объяснения.
Изучен также митогеном бокоплава — крошечного рачка, поднятого с глубины почти 11 километров. Этот вид предстал 109 миллионов лет назад и эволюционировал медленно. За время обитания на глубине у него в митохондриальном гене обнаружено всего несколько особенностей, таких же, как у других глубоководных видов (в частности, совершенно другая компоновка генов в ДНК).
Еще одно открытие — на дне Бездны Челленджера проявилась колония бактерий, поедающих углеводороды. Причем плотность их населения там больше, чем, где бы то ни было на Земле. Это организмы семейств Oleibacter, Thalassolituus и Alcanivorax. Они есть и на поверхности, и тоже кормятся углеводородами. Вопрос в том, откуда органика на этакий глубине. Ученые полагают, что она не осела с поверхности, а произведена некий другой группой еще не актуальных науке глубоководных микроорганизмов.
Марианский желоб образован в результате тектонических процессов. В этом месте большая Тихоокеанская плита земной коры ныряет под небольшую Марианскую плиту, образуя впадину длиной 2550 и шириной 70 километров. Здесь очень высокая сейсмичность, а провиантские ресурсы и условия обитания внезапного отличаются от менее глубоких зон. Неизвестно даже, различать ли там сезоны года.
Мы очень мало знаем о Мировом море, а его глубоководные части, по сути, только начали исследовать. Но пришло время делать это активнее, учитывая, что в перспективе маячит глобальное потепление климата и на поверхности через пару веков может оказаться слишком жарко. 21 июня 2016, 18:18Марианская впадина оказалась одним из самых грязных мест на ЗемлеАнализ содержимого тела глубоководных рачков из Марианской впадины показал, что уровень токсичных веществ в ней заметно выше, чем в прибрежных водах океана, куда выбрасываются сточные воды и хвосты. Тихий океанОткрытия - НаукаДжеймс КэмеронТриестПуэрто-Рико Наука
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....