U ćelijama rijetkog dubokomorskog mekušca otkrivena dosad nepoznata struktura

Jedna od najslabije istraženih životinja dubokog mora krije u svojim ćelijama strukturu kakva do sada nije opisana nigdje na Zemlji. Istraživači iz Japana i Kine otkrili su je u probavnim ćelijama rijetkog mekušca Chaetoderma shenloong, u literaturi poznatog pod imenom „divine dragon glistenworm“, i nazvali je „dragonball“, prema čuvenoj manga seriji Akire Toriyame.

Prema tumačenju autora studije, radi se o prvoj specijalizovanoj organeli čija je jedina uloga hemosinteza — stvaranje organske materije iz hemijske energije, a ne iz sunčeve svjetlosti.

Životinja koju su zapazili tek 2024.

Ovaj crvoliki mekušac prvi put je opisan 2024. godine, kada ga je Svjetski registar morskih vrsta (WoRMS) svrstao među najznačajnija otkrića te godine. Do sada je bio poznat samo s dva metanska izvora u Južnom kineskom moru, gdje živi zakopan u mulju. Nova studija širi njegov areal: jedan primjerak slučajno je prikupljen i na izvoru pored podmorskog blatnog vulkana uz obalu Japana.

Kada su istraživači pregledali jedinke iskopane s metanskog izvora u Južnom kineskom moru, ustanovili su da je njihova probavna žlijezda prepuna sitnih odjeljaka neobične građe.

Više od 20 slojeva membrane

Svaki „dragonball“ obavijen je s više od 20 membranskih slojeva, a unutra se nalaze stotine bakterija koje iz hemijske energije prave organsku materiju. Sekvenciranjem DNK utvrđeno je da je u pitanju samo jedna vrsta simbiotskih bakterija, i to onih koje oksidiraju sumpor.

Da neke dubokomorske životinje nose hemosintetske bakterije u posebnim ćelijama, bakteriocitima, nauka zna već odavno. Ono što je novo jeste da se kod ove vrste unutar tih ćelija javlja još jedan, zaseban odjeljak — nešto što nije viđeno ni kod ostalih mekušaca ni kod cjevastih crva.

Autori u radu podsjećaju na jedno od ključnih saznanja koje je uslijedilo nakon otkrića prvog dubokomorskog hidrotermalnog izvora na Galapagoskom rascjepu 1977. godine: mnoge životinje iz takvih staništa, bilo vrućih izvora ili hladnih metanskih izvora, energiju i hranjive materije dobijaju tako što se „hrane“ simbiotskim bakterijama koje hemosintezom koriste neorganske hemikalije.

Farma hrane ili zaštita kisika?

Zašto su bakterije zatvorene baš u ovakve odjeljke, istraživači još ne mogu sa sigurnošću reći, ali nude dvije pretpostavke. Polazna tačka je okruženje: ovi mekušci gotovo cijeli život provode zakopani u sedimentu morskog dna, gdje kisika ima vrlo malo.

Prva ideja je da životinja u nekom trenutku razgradi dio membrana u bakteriocitima i tako pusti bakterije u ostatak ćelije, gdje se potom vare. Odjeljci bi tako funkcionisali kao male unutarćelijske „farme“ s kojih se ubira hrana. Samo varenje se vjerovatno ne odvija unutar odjeljaka, jer u njima nisu nađeni lizosomi, probavne vrećice ćelije.

Druga ideja tiče se kisika: dok su bakterije zatvorene u odjeljku, ne mogu trošiti ovaj oskudni resurs, pa ga više ostaje samom domaćinu.

Istraživači, međutim, jasno ograđuju svoje zaključke. Budući da nemaju živih primjeraka za eksperimente, hipoteza se, kako navode, zasniva prvenstveno na korelativnim dokazima i tek treba proći fiziološku provjeru.

Otkriće ovakve adaptacije kod jedne od najmanje poznatih grupa životinja, zaključuju autori, pokazuje koliko malo zapravo znamo o mogućnostima morskih beskičmenjaka, naročito onih koji žive zakopani u dubokomorskom sedimentu.

Izvor: ScienceAlert, prema studiji Li i saradnika