Морські павуки вирощують бактерії на тілі для живлення метаном

Дослідники з Каліфорнії виявили унікальний спосіб виживання морських павуків у глибинах Тихого океану. Ці павукоподібні створіння, які живуть поблизу метанових джерел на морському дні, культивують на своїх тілах спеціальні види бактерій, які живляться багатим на енергію газом.

Шана Гоффреді з Оксидентального коледжу в Каліфорнії разом із колегами зібрала морських павуків поблизу трьох різних метанових джерел у Тихому океані. Вони виявили три раніше невідомі види з роду морських павуків Sericosura, які, схоже, є численними лише поблизу цих газових джерел.

Інші типи морських павуків, які не живуть поблизу джерел, переважно харчуються іншими безхребетними. Однак дослідники виявили, що нові морські павуки, схоже, отримують більшість своїх поживних речовин, поїдаючи характерний набір видів бактерій, які живуть на їхніх тілах. Ці бактерії збирають енергію, метаболізуючи метан і метанол, що надходять з джерел, енергію, яка інакше була б недоступною для морських павуків.

Дослідники виявили, що бактерії були обмежені екзоскелетами павуків, як мікробна шуба, зростаючи в тому, що Гоффреді описує як вулканоподібні скупчення. Шари бактеріального росту також мали позначки, схожі на сліди газонокосарки, де павуки могли жувати їх, використовуючи свої тверді губи та три крихітні зуби.

Щоб підтвердити, що морські павуки справді їдять бактерії, дослідники також використали техніку радіоактивного мічення, щоб відстежити, як вуглець у метані споживається морськими павуками в лабораторії. Ми спостерігали, як цей метан потрапляє в мікроби, які знаходяться на поверхні павуків, а потім ми спостерігали, як ця молекула вуглецю переміщується в тканини павука, каже Гоффреді.

Дослідники не думають, що морські павуки просто їдять все, що випадково росте на їхніх екзоскелетах. Оскільки види, які живуть на екзоскелетах, відрізняються від тих, що зазвичай зустрічаються в навколишньому середовищі, це свідчить про те, що відбувається якийсь процес відбору, каже Гоффреді. Павуки безумовно культивують і вирощують дуже особливий тип спільноти.

Морські павуки не були б першими організмами, які вирощують мікроби для доступу до хімічної енергії. Кожного разу, коли ми дивимося на екосистеми навколо метанових джерел, ми знаходимо це все частіше і частіше, каже Ерік Кордес з Темпльського університету в Пенсільванії. Він працював з Гоффреді над попереднім проектом, який виявив подібний симбіоз у трубчастих червів. Рясність життя, знайденого поблизу джерел, живиться метаном та іншими хімічними речовинами, а не енергією сонця. Це досить дивовижно, каже він.

Кордес зазначає, що бактерії також мають вигоду від подорожі на тілах морських павуків. Не на відміну від корів на ранчо, вони отримують захист і доступ до кращих пасовищ. Наприклад, якщо метанове джерело зміщується в іншу частину морського дна, морські павуки можуть перемістити бактерії до нового джерела. Морські павуки тримають їх у ідеальному середовищі проживання, каже він.

Це відкриття розширює набір організмів, які, як відомо, покладаються на симбіотичні відносини з мікробами для життя в цих потойбічних середовищах. Метанові джерела на морському дні створюють унікальні екосистеми, де життя процвітає завдяки хімічній енергії замість сонячного світла.

Морські павуки, також відомі як морські членистоногі, названі так через їхню схожість з павукоподібними. Вони є важливою частиною глибоководних екосистем і демонструють неймовірну адаптивність до екстремальних умов.

Дослідження показує, як організми можуть розвивати складні стратегії виживання в найнесприятливіших умовах на Землі. Ці морські павуки не просто пасивно використовують бактерії, а активно культивують їх, створюючи справжню ферму мікроорганізмів на власному тілі.

Відкриття також підкреслює важливість метанових джерел як унікальних екосистем, які підтримують різноманітне життя в глибинах океану. Ці середовища можуть надати важливі підказки про те, як життя може існувати в екстремальних умовах, включаючи можливі позаземні середовища.

Дослідження було опубліковано в науковому журналі, додаючи нові знання про складні взаємодії між організмами в глибоководних екосистемах та розширюючи наше розуміння симбіотичних відносин у природі.