Коллектив биологов из Германии и Швейцарии открыл новую форму симбиоза, при которой бактерия-эндосимбионт живёт в инфузории-хозяине и обеспечивает обоих энергией, питаясь азотистыми соединениями — нитратами. Об этом сообщается в публикации в журнале Nature.

Учёные установили, что симбиоз одноклеточных инфузорий и неизвестных ранее науке бактерий позволяет первым выживать в анаэробных (бескислородных) условиях. Открытие было сделано случайно: исследовательская группа по парниковым газам Института морской микробиологии им. Макса Планка изучала микроорганизмы, участвующие в метаболизме метана. Для этого учёные анализировали генетический материал, полученный из лишённых кислорода глубин Цугского озера в предгорьях швейцарских Альп. Однако внезапно обнаружилась последовательность генов, напоминающая ДНК симбионтов, живущих в тле и других насекомых.

«Все мы были поражены этим открытием, и я начал сравнивать эту ДНК с похожей последовательностью генов из базы данных. Это не имело смысла. Как насекомые могли оказаться на такой глубине? И по какой причине?» — рассказал ведущий автор исследования Джон Граф. 

Вскоре неизвестная бактерия, питающаяся азотными соединениями, была обнаружена. Учёные назвали этого эндосимбионта Candidatus Azoamicus ciliaticola. По мнению Джона Графа, ассимиляция произошла не менее 200—300 млн лет назад. После открытия в Швейцарии такие симбионты были найдены и в других водоёмах мира.

«Это совершенно новый вид партнёрства. Симбиоз, основанный на дыхании и передаче энергии, в настоящий момент беспрецедентен», — говорит старший автор исследования Яна Милюка.

• Эндосимбионт Candidatus Azoamicus ciliaticola и его инфузория-хозяин

Как отметила учёная, обычно инфузории питаются бактериями, но в этом случае они не только оставили её в живых, но и организовали симбиоз.

Как объяснил главный научный сотрудник Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН доктор биологических наук Денис Тихоненков, симбиоз представляет собой тесные взаимоотношения между организмами различных видов, значение которых часто недооценивается, ведь без них не могли бы существовать современные формы жизни.

«В рассматриваемой статье описано уникальное и важнейшее открытие — новая форма симбиоза. Симбиоз одноклеточных инфузорий и бактерий, которые получают энергию за счёт нитратного дыхания, при котором вместо кислорода используется азот», — пояснил российский учёный.

Денис Тихоненков уверен, что открытие позволяет понять способ существования и жизнедеятельности в бескислородной среде, в том числе на других планетах.

источник