Ядовитые защитники

Представьте себе, у вас в доме живет квартирант, он пользуется вашим холодильником, периодические его пополняет и распыляет по кухне токсичные вещества. Кажется, больше вреда, чем пользы. Но в жизни все зависит от того, как лично на вас действуют токсины квартиранта.

Международная команда исследователей в Институте Макса Планка по морской микробиологии при исследовании глубоководных мидий и бактерий, живущих в симбиозе с ними, обнаружила, что микробы выделяют целый арсенал токсинов, и это никак не вредит их хозяевам моллюскам. Мало того, таким странным способом бактерии симбионты животных защищают мидий от их естественных врагов.

Мидии рода Bathymodiolus доминируют на территориях рядом с горячими источниками в глубинах океана. В их жабрах живут бактерии симбионты, которые относятся к окисляющим микроорганизмам и обычно преобразуют не используемые мидиями вещества во вкусные молекулы сахаров.

Джиллиан Петерсен и его коллеги начали исследовать гены симбиотических арендаторов глубоководных мидий. К их удивлению, микроорганизмы способны выделять широкий спектр токсичных веществ. В геноме бактерий есть участки, которые при включении могут производить 60 видов разных ядов. Живущие на мидиях симбионты запаслись токсинами лучше, чем возбудители холеры. Но они никогда не выделяют опасные вещества, чтобы навредить хозяевам.

Мало того, опасные бактерии защищают здоровье своих хозяев. Но как такое возможно? По мнению Петерсена моллюски приручали микроорганизмы именно благодаря этим токсинам, чтобы использовать их для собственного блага. Как правило, симбионты животных либо помогают хозяину питаться, либо защищаться. Но симбиоз бактерий и мидий оказался наиболее удачным, моллюскам удалось получить и лишнюю пищу и охранников. Это очень необычно. Арендатор мидий не только заполняет холодильник, но и отгоняет грабителей.

Сейчас команда Петерсена собирается тщательно расследовать детали этого механизма обороны. Исследовательской группе удалось разработать метод, с помощью которого они убедились, что, по крайней мере, один токсин экспортируется в ткани мидии. Это исследование дает новые импульс в изучении роли паразитов и патогенных микроорганизмов на больших глубинах.

По словам одного из участников исследования Лиз Саяведра, симбионты мидий способны производить больше ядовитых веществ, чем любой известный патоген. Возможно, однажды благодаря этому исследованию ученые обнаружат, что некоторые из генов, ответственные за выработку токсинов у современных паразитов появились из-за такого сверх полезного симбиоза.