Этот золотой червь борется с ядом с помощью яда и выглядит просто роскошно

Чтобы снизить токсичность мышьяка в среде обитания, глубоководный кольчатый червь Paralvinella hessleri воздействует на него другим химическим веществом, получая менее токсичное соединение.

Мышьяк — токсичный металл, воздействие которого связано с серьезными проблемами со здоровьем, такими как рак и неврологические расстройства у людей. Однако его высокие уровни не пугают золотистого глубоководного многощетинкового червя Paralvinella hessleri, имеющего перистые жабры и полные рот щупалец. У некоторых из этих червей, обитающих вдоль гидротермальных источников в Тихом океане, мышьяк составляет 1% от общей массы тела.

Однако это не организм, которому мышьяк необходим для жизни. В статье, опубликованной во вторник в журнале PLOS Biology, исследователи описывают процесс в клетках червей, где накопленный мышьяк соединяется с токсичным сульфидом из окружающей воды, образуя менее опасный минерал. Хао Ван, биолог из Института океанологии Китайской академии наук и автор исследования, сравнивает эту стратегию с «борьбой с ядом с помощью яда».

Paralvinella hessleri принадлежит к семейству Alvinellidae, группе мелких кольчатых червей, процветающих в экстремальных условиях. Многие из них обитают вблизи гидротермальных источников в адских условиях, ведь здесь перегретая вода, насыщенная токсичными химикатами, вырывается из трещин на морском дне. Червь обитает вдоль самих жерл, которые другие местные жители вроде омаров и мидий обходят стороной. Помимо мышьяка, здесь фиксируется высокая концентрация сульфидов — соединений, которые могут быть более ядовитыми для животных, чем цианид.

Доктор Ван был поражен ярко-желтой окраской червей, которая выделяется на фоне призрачного мира, полного серых и белых оттенков: «Для существ, живущих в полной темноте, выработка ярких пигментов, похоже, не имеет особого смысла». Другие цветастые существа, например, гигантские трубчатые черви, часто имеют темно-красный оттенок благодаря тканям, насыщенным гемоглобином.

Чтобы узнать больше об этих золотистых червях, доктор Ван и его коллеги исследовали несколько образцов P. hessleri, собранных у берегов Японии. Ученые исследовали клетки, выстилающие кожу и органы червей, и обнаружили в их анатомических структурах желтые гранулы, напоминающие пузырьки шампанского. Хотя они легко обнаружились, определить предназначение гранул было сложно. Первоначально ученые предположили, что это симбиотические бактерии, живущие внутри клеток, однако более детальный анализ показал, что структуры не являются живыми.

Озадаченные исследователи продолжили эксперименты. Однажды доктор Ван добавил щелочной раствор к одному из образцов и с удивлением обнаружил, что желтые гранулы растворились и исчезли. Это показало, что они представляют собой минералы. Желтый цвет, растворимость и структура гранул указывали на сульфид мышьяка — минерал, известный как аурипигмент.

Аурипигмент — не новое открытие. Люди тысячелетиями использовали его как средство от насекомых и лекарство. Средневековые алхимики даже верили, что аурипигмент можно использовать для получения золота. Минерал также ценился как пигмент. Древнеегипетские художники смешивали его с индиго для получения насыщенных зеленых оттенков. Художники эпохи Возрождения, такие как Тициан и Рафаэль, использовали золотистый цвет, чтобы придать своим картинам небесное сияние.

«Осознание того, что то же самое вещество, которое когда-то обогащало человеческое искусство, встречается и в клетках глубоководных червей, заставило меня улыбнуться, — рассказал доктор Ван. — В каком-то смысле, природа научилась использовать этот пигмент за миллионы лет до нас».

Люди практически перестали использовать аурипигмент из-за его токсичности. Однако минерал по-прежнему популярен среди глубоководных червей. Доктор Ван и его коллеги предполагают, что черви образуют его, взаимодействуя с мышьяком в их клетках и сульфидом, поднимающимся из жерл. Соединение токсичных веществ создает менее токсичный побочный продукт.

Исследователи предполагают, что процесс также обуславливает яркую окраску червя. Это также новый пример биоминерализации. Большинство организмов производят минералы для формирования твердых структур, таких как раковины и зубы, но P. hessleri использует процесс для нейтрализации вредных веществ из окружающей среды.

Это первый случай обнаружения сульфидов мышьяка в клетках животного. Открытие может стать началом поисков новых решений по борьбе с экологическими опасностями.

Поддержать работу блога донатом можно по ссылке.