В глубоководных мидиях нашли биологические часы
Клетки глубоководных мидий Bathymodiolus azoricus, обитающих на глубине 1700 метров, в лабораторных условиях подчиняются 24-часовому ритму. Открытие сделали специалисты из Вены вместе с коллегами из Франции и Германии. Их статья опубликована в EMBO Reports. Об этом сообщает портал Вокруг Света.
Живут эти моллюски у гидротермальных источников, куда не проникает ни солнечный, ни лунный свет. Чтобы изучить механизмы биоритмов такой среды, исследователи вырастили в лаборатории клеточные культуры. Выяснилось: на глубине ритмы мидий могут опираться на те же гены, что и суточные часы наземных существ.
Bathymodiolus azoricus формируют экосистему «курильщиков» — гидротермальных труб. Моллюски заселяют дно вокруг них, выдерживая огромное давление и горячие потоки, насыщенные тяжелыми металлами. Такой поток появляется, когда морская вода проникает сквозь породы дна и вновь выбрасывается в океан.
Направление этих струй зависит от приливов. Вероятно, поэтому у мидий из таких мест фиксируют приливные ритмы и в поведении, и на молекулярном уровне. Как организмы без мозга выстраивают подобные циклы, прежде оставалось загадкой.
Культуры этих мидий ученые получили впервые, и поддерживаются они в лаборатории больше трех лет. «Если для большинства клеток оптимальна температура от 25 до 37 °C, то клетки наших мидий растут в „холодильнике“ — при температурах, характерных для глубоководья», — рассказала ведущий автор Одри Мат.
На морском дне моллюски следуют в основном 12,4-часовому приливному ритму. В лаборатории их клетки переключились на 24-часовой суточный цикл, что говорит о заметной пластичности внутренних часов, уточнили исследователи.
Ключевые гены этих часов у глубоководных мидий совпадают с теми, что есть у мух и человека, хотя и с модификациями. По мнению авторов, именно эти особенности позволяют «часам» переключаться между приливным и суточным режимами. Предположительно дело в изменении экспрессии гена period.
Глубоководные экосистемы изучены слабо и при этом испытывают серьезное антропогенное давление, в том числе из-за планов по добыче полезных ископаемых на дне. «Тот факт, что эти экосистемы устроены крайне сложно и обладают столь же совершенными механизмами отсчета времени, как и организмы на поверхности, подчеркивает, насколько они нуждаются в защите. На суше известно, что деятельность человека — например, искусственное освещение или вибрации — нарушает работу биологических часов. Вполне вероятно, что глубоководные организмы столь же уязвимы, а подобные нарушения могут иметь серьезные последствия как для самих организмов, так и для экосистем в целом», — отметили руководители исследования Кристин Тессмар-Райбл и Маржолен Матабос.
