У глубоководного моллюска Chaetoderma shenloong найдена органелла дракосфера с серными бактериями

Исследователи из Японии и Китая сообщили в Nature Communications о неизвестной ранее органелле у моллюска Chaetoderma shenloong, обитающего на холодных сипах. Авторы назвали её «дракосфера» («драконий шар»). Это сферические мультиламеллярные компартменты размером около 12 мкм, в которых культивируются серуокисляющие бактерии nature.comNature Communicationsnature.comОткрыть источник ↗.

Образцы получены с метановых сипов в Южно-Китайском море. Одно животное собрано на сипе рядом с грязевым вулканом у берегов Японии, что расширяет известный ареал вида.

Строение органеллы

Chaetoderma shenloong — апласофорный моллюск, живущий в бескислородных осадках на глубине десятков сантиметров под поверхностью. Большая часть его кишечника утрачена, а пищеварительная железа гипертрофирована и имеет сложную сетчатую структуру. Дракосфера обнаружена по всей этой железе.

По данным авторов, каждый компартмент ограничен более чем 20 мембранными слоями и содержит сотни бактерий. Секвенирование ДНК показало один вид симбиотических серуокисляющих бактерий. Лизосом внутри компартментов не найдено.

Симбиоз с хемоавтотрофными бактериями известен у многих групп животных на гидротермальных источниках, а у некоторых симбионты живут внутри специализированных клеток — бактериоцитов. Однако специализированная органелла, предназначенная для хемосинтеза, до этой работы не была описана nature.comNature Communicationsnature.comОткрыть источник ↗.

Возможная функция

Симбионты микроаэробны, тогда как хозяин живёт в бескислородном осадке. Авторы предполагают, что дракосфера может ограничивать диффузию кислорода к бактериям — по аналогии с механизмами у микробных диазотрофов и в задней кишке термитов. Это подтверждают геномный и пространственный транскриптомный анализы.

Обсуждаются ещё две идеи. Хозяин может разрушать часть мембран, высвобождая бактерии в клетку для переваривания; отсутствие лизосом внутри компартментов указывает, что это происходит вне их. Либо заключение бактерий в компартменты не даёт им расходовать дефицитный кислород, оставляя больше его хозяину.

Авторы отмечают, что живых образцов для экспериментов не было. Гипотеза опирается на корреляционные данные и требует физиологической проверки. Они также указывают, что гипоксия, как известно, вызывает радикальные адаптации у мейофауны, например гидрогеносомы, а находка помогает понять эволюцию таких органелл у более крупных животных nature.comNature Communicationsnature.comОткрыть источник ↗.