Ученые выяснили, что в Большом Соленом озере живых организмов больше, чем считалось
На протяжении десятилетий считалось, что в Большом Соленом озере в Соединенных Штатах официально из живых организмов размером больше клетки обитают лишь небольшие артемии. Еще в этих сверхсоленых водах были обнаружены только бактерии и водоросли.
Теперь же ученые обнаружили третью форму многоклеточной жизни, которая также может переваривать неприятное количество соли. И она все это время пряталась в озере. Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
Разбивая комки грязи карбоната кальция, называемые микробиалитами, образовавшиеся микроорганизмами на дне озера, исследователи из Университета Юты подтвердили то, что давно подозревали биологи: под поверхностью озера, вдали от нашего поля зрения, извиваются черви различных видов.
Это самая соленая среда, в которой когда-либо обнаруживались нематоды. И это говорит о многом, поскольку нематоды обитают практически в каждой экстремальной среде на планете Земля.
Биологи Джули Юнг и Майкл Вернер возглавили команду, открывшую червей. Весной 2021 года они начали тщательную охоту на этих существ в том месте озера, которое в три-шесть раз более соленое, чем океан.
«Сначала мы просто собирали образцы сегментов. Но затем, как только мы заметили микробиалиты, мы собрали их небольшими кусочками, попытались сохранить слои и принесли их обратно в лабораторию», — объясняет Юнг.
Там, где другие биологи потерпели неудачу, Юнг и Вернер преуспели. Используя мощную технику разделения макромолекул, таких как ДНК, РНК и белки, биологи идентифицировали живых нематод в каждом месте сбора образцов.
«Я сам искал их там, но искал не в тех же местах…», — говорит биолог Байрон Адамс из Университета Бригама Янга, который консультировал по поводу открытия. «Даже сегодня мы обнаруживаем удивительные вещи об этом озере, которое вот уже 170 лет находится у нашего порога».
Исследователи подозревают, что эти скрытые черви питаются бактериями, которые живут в этих ковриках и создают их. Они также могут защитить червей от солнца и от высыхания, когда вода в озере спадает.
Исследователи не смогли культивировать нематоды в лаборатории, поэтому, чтобы выяснить, как они выживают, команда обратилась к наиболее изученному круглому червю из всех: Caenorhabditis elegans.
В лаборатории этому существу кормили либо бактерии кишечной палочки, либо бактерии, обитающие в микробных матах Большого Соленого озера. Затем червей подвергли воздействию воды озера, которая в 50 раз соленее, чем обычная среда обитания C. elegans. Через пять минут черви, питавшиеся кишечной палочкой, погибли. Но те, кто питался микробами из Большого Соленого озера, выживали более 24 часов.
«Мы не ожидали, что это сработает, но это сработало», — говорит Вернер.
Результаты показывают, что в этой конкретной диете есть что-то, что позволяет круглым червям Большого Соленого озера выживать. Генетический анализ показывает, что на солоноватых и гиперсоленых участках озера было собрано до 80 различных нематод. Трое из рода, обитающего в морских и прибрежных отложениях. Подавляющее большинство остальных не соответствовало ни одному другому известному роду или виду нематод.
Исследователи полагают, что эти новые черви являются уникальными для Большого Соленого озера и появились после длительного периода репродуктивной изоляции. Как только мы открыли эту новую среду обитания и ее новые виды, они рискуют исчезнуть навсегда.
Сегодня Большое Соленое озеро представляет собой оболочку того, чем оно было когда-то. Поскольку вода перенаправляется для использования человеком, а климат высыхает, берега отступают, подвергая микробные маты воздействию стихии и увеличивая соленость оставшейся воды. Из-за высыхания озера Вернеру и Юнгу пришлось отказаться от каяков и использовать горные велосипеды, чтобы добраться до некоторых мест в определенные сезоны.
Некоторые ученые считают, что у озера осталось меньше пяти лет, прежде чем экосистема полностью рухнет. Кто знает, что в этот момент произойдет с его червями.
«Существует острая необходимость понять это ключевое сообщество и пределы его обитаемости», — заключают Вернер, Юнг и их коллеги.