Коралл в спячке

В зимнюю спячку могут впадать не только медведи и суслики, но и некоторые кораллы! А именно, те, что населяют широкий ареал, и в некоторых его частях сталкиваются с холодом и голодом в зимний период. Например, северный звездчатый коралл, или астрангия (Astrangia poculata), распространенный от экваториальной Африки до северного побережья США. В неблагоприятное время он втягивает щупальца, перестает двигаться и питаться и впадает в анабиоз.

При этом внутри астрангии нашли пристанище многие микроорганизмы, включая бактерии, археи и даже эукариотические водоросли. Что же происходит с ними во время спячки коралла? Известно, что у млекопитающих, впадающих в зимнюю спячку, состав симбионтов, населяющих кишечник, в это время сильно меняется. Исследователи из Калифорнийского университета отобрали пробы кораллов в разные периоды года: перед «спячкой», во время и после нее – и с помощью секвенирования ДНК и РНК с последующим биоинформатическим анализом отследили изменения микробиома со сменой периодов активности и покоя.

Оказалось, что видовое разнообразие микроорганизмов снижалось по мере «засыпания» и резко возрастало после «пробуждения», а у спящего коралла микробное разнообразие было куда ниже, чем у «бодрствующего». Кроме того, во время спячки из пула микроорганизмов исчезли патогенные бактерии — представители рода Pseudomonas и представители порядка Rickettsiales. Одновременно со снижением количества патогенов увеличилось количество бактерий, участвующих в глобальном биогеохимическом цикле азота: аммоний-окисляющих бактерий из рода Ca. Nitrosopumilis и порядка Nitrosococcales, нитратредукторов из порядка Rhizobiales и бактерий рода Magnetospira, которые, вероятно, фиксируют азот.

Чтобы понять причину этих изменений, надо обратиться к обмену веществ тринадцатиполосных сусликов, которые также впадают в анабиоз. В состоянии спячки суслики не питаются, но мочевина производится – и терять ценный азот в ее составе нельзя. Бактерии в кишечнике суслика расщепляют мочевину до аммиака, а другие бактерии синтезируют из этого аммиака аминокислоты, которые затем всасываются в кровь через кишечный эпителий. Так кишечные симбионты суслика отчасти компенсируют его функции, выпадающие в период спячки, давая ему возможность сберечь азот и пережить это время.

Исследователи предполагают, что у кораллов микроорганизмы-участники цикла азота во время спячки собираются в организме и таким же образом создают круговорот азота в миниатюре, сберегая азот коралловому полипу. Пока нет прямых экспериментальных данных, которые бы характеризовали цикл азота в спящем коралле, но ориентировочные варианты у ученых уже есть.

Благодаря этому интересному исследованию мы можем по-новому взглянуть на роль микроорганизмов в жизни многоклеточных организмов, и осознать, как мало еще мы знаем об этом мире, который есть в том числе и внутри нас.

Оставить свой комментарий:

	Ваше имя *
	Контактный e-mail (не будет показан)
	Комментарий *
	Дважды два равно? впишите ответ цифрой!
Нажимая кнопку "Оставить комментарий", я подтверждаю свою дееспособность и даю согласие на обработку моих персональных данных в соответствии с информацией о конфиденциальности данных.

Поля, отмеченные знаком *, обязательны для заполнения.