Beztlenowe wielokomórkowce

Dotąd nauce znane były tylko jednokomórkowce - bakterie, wirusy i archeany - żyjące w środowisku beztlenowym. Duńsko-włoski zespół natrafił jednak ostatnio na trzy wielokomórkowe organizmy morskie, które nigdy nie żyły w środowisku tlenowym i nigdy nie metabolizowały tlenu.

Nowe gatunki kryją się w osadach pod dnem Morza Śródziemnego. Cały ich cykl życiowy przebiega bez jakiegokolwiek dostępu do O₂. Wcześniej biolodzy słyszeli o zaledwie kilku tkankowcach (Metazoa), będących w stanie tylko przez jakiś czas tolerować warunki beztlenowe.

Zespół Roberta Danovara stwierdził, że nowo odkryte zwierzęta należą do typu kolczugowców (Loricifera), które ze względu na swoje mikroskopijne rozmiary – rekordziści mają zaledwie 500 µm długości – plasują się wśród najmniejszych wielokomórkowców. Gatunki z Morza Śródziemnego należą do 3 różnych rodzajów: Spinoloricus, Rugiloricus i Pliciloricus. Na razie nie nadano im jeszcze nazw.

Choć reprezentują znane od dawna taksony, mają parę cech odróżniających je od innych tkankowców. Po pierwsze i najważniejsze, nie dysponują mitochondriami, w których zachodzi utlenianie cukru – glukozy (w wyniku tego procesu powstaje energia magazynowana w postaci ATP). Zamiast tego mają organelle przypominające hydrogenosomy, występujące u niektórych jednokomórkowców: wiciowców, orzęsków i grzybów. Pełnią one funkcje energetyczne w środowisku beztlenowym. Pewne wcześniejsze studia sugerowały, że wyewoluowały z mitochondriów, inne wskazywały, że mitochondria i hydrogenosomy rozwinęły się niezależnie.

By ostatecznie odkryć 3 gatunki, Duńczycy i Włosi zorganizowali w latach 1998-2008 trzy wyprawy oceanograficzne. Poszukiwali życia na głębokości 3 tys. metrów pod Morzem Śródziemnym. Skupili się na rejonie tzw. Basenu Atalanty u południowych wybrzeży Grecji. Znajduje się tam głęboki hipersłony basen beztlenowy. Powstał on 5,5 mln lat temu wskutek napływu osadów mineralnych. Przez ostatnie 50 tys. lat utworzyła się tam gęsta warstwa solanki o grubości do 60 metrów. Solanka działa jak bariera, uniemożliwiająca wymianę tlenową między wodą a osadami. Przez to basen jest kompletnie pozbawiony tlenu, w dodatku obfituje w metan i siarkowodór.

Jako że wcześniejsze badania wspominały o martwych tkankowcach, które już po śmierci zatonęły w osadach Morza Czarnego, nasz międzynarodowy zespół posłużył się różem bengalskim – barwnikiem wiążącym się z białkami i "farbującym" żywe organizmy na intensywniejszy kolor niż truchło. W ten sposób Włosi i Duńczycy wykazali, że schwytane przez nich śródziemnomorskie kolczugowce nadal żyły. Poza tym naukowcom udało się zaobserwować okazy z rodzajów Spinoloricus i Rugiloricus, w których jajnikach znajdowały się duże oocyty.

tkankowce Metazoa środowisko beztlenowe metabolizm kolczugowce Loricifera mitochondrium hydrogenosomy