Научно-исследовательский центр НАСА Лаборатория реактивного движения (ЛРД), город Пасадина, считает, что загадка жизни Карибского бассейна поможет понять, какой может быть жизнь на других планетах. Например, на Европе, спутнике Юпитера, где под толщей льда есть океан. О работе ученых пишет портал Phys.org.

Креветки Rimicaris hybisaeОпределенного вида бактерии способны выжить в экстремальных условиях гидротермальных источников благодаря хемосинтезу. Хемосинтез позволяет получить органические вещества путем окисления неорганических соединений. В данном случае бактерии используют сероводород, в изобилии присутствующий возле источника.

При высоких концентрациях сероводород токсичен для живых организмов, но для этих бактерий он необходим. Гидротермальные источники стали местом поразительного симбиоза ракообразных и микроорганизмов, креветки живут на границе между обычной, кислородосодержащей водой и водой, богатой сульфидами.

«Главная задача нашего исследования — понять, насколько жизнь, или биомасса, может поддерживаться химической энергией подводных ключей», — говорит Макс Коулман (Max Coleman), старший научный сотрудник Лаборатории реактивного движения.

Эмма Верстиг (Emma Versteegh), ученый из ЛРД, считает, что наличие живых организмов, подобных этим креветкам и бактериям, на Европе зависит от количества энергии, выделяемой там гидротермальными источниками.

Исследования внутренностей креветок показали, что основным источником питания для больших групп креветок служат углеводы, которые производят бактерии.  Но в местах менее плотного заселения самый распространенный вид креветок — Rimicaris hybisae— становятся хищниками, поедают улиток, других ракообразных и, возможно, друг друга.

Впервые подобные гидротермальные источники были обнаружены недалеко от западного побережья Кубы исследовательской группой Криса Германа (Chris German) от Океанографического института в Вудс-Холл в 2009 году. Ученые обнаружили следы химических продуктов в струе воды источника в океане. Тогда это исследование спонсировалось программной НАСА Астробиология и Технология для Исследования Планет (Astrobiology Science and Technology for Exploring Planets, ASTEP). В 2012 исследователи вернулись, чтобы с помощью роботизированного аппарата Джейсон (Jason) собрать различные образцы из гидротермальных источников Фон Дамм (The Von Damm field) на глубине 2 300 метров и Пиккард (Piccard), на глубине  4 900 метров.

Макс Коулман и его коллега Синди Ван Довер (Cindy Van Dover)из Университета Дьюка, обнаружили креветок впервые, когда в составе той же команды вернулись к источникам в 2013 году в рамках проекта RV Falkor Океанологического Института Шмидта (Schmidt Ocean Institute). Ван Довер вернулся туда вновь спустя некоторое время, чтобы собрать больше образцов. В его распоряжении был роботизированный аппарат Геркулес (Hercules).

Дальнейшее финансирование исследовательская группа получила в рамках проекта «Оазис Для Жизни» (Oases for Life) при поддержке НАСА.  Макс Коулман считает такое название наиболее подходящим: «Ты двигаешься вдоль океанского дна и там нет абсолютно ничего, и, вдруг, мы видим эти гидротермальные источники с колоссальной экосистемой. Они буквально кишат жизнью».

Источник: Научная Россия

Учёные открыли, что креветки производят волокна, которые напоминают одновременно и паучий шёлк, и ряд других естественных нитей. Животные используют эти липкие нити для того, чтобы собирать свои домики из разного хлама.

Производимая в ногах креветок нить всё время остаётся под водой, а потому создана, чтобы противостоять этой среде. Перед нами пример природной высокоспециализированной инженерной разработки (фото с сайта bbc.co.uk)Героями нового исследования стали креветки вида Crassicorophium bonellii. Выяснилось, что они способны выпускать липкие и стойкие к солёной воде волокна из протоков на своих ногах.

Причём по химии эти нити оказались в чём-то сходны с «биоцементом», помогающим закрепляться на скалах морским жёлудям, а по способу производства сходство нашлось в аналогичных системах пауков.

Волокна, выдаваемые креветками, ещё не до конца изучены биологами. Но уже известно, что нити представляют собой смесь мукополисахаридов и белков, производимых железами двух типов.

В секреторных ногах креветки авторы исследования нашли целую систему канальцев, заканчивающихся камерой, где происходит смешение ингредиентов и плетение волокнистой нити. За счёт механического и химического изменения здесь нить обращается в тот самый стойкий и прочный продукт, что креветка выдаёт на выходе.

Эта нить для подводной обитательницы Crassicorophium bonellii является строительным материалом. «Она использует волокна, чтобы связывать части своего дома, — рассказывает один из авторов исследования, профессор Фриц Волларт (Fritz Vollrath) из Оксфорда (University of Oxford). — Креветка применяет песчинки, кусочки растительности, водоросли, даже собственные фекалии». (Кстати, Волларт известен нам по исследованиям шёлка тутовых шелкопрядов и пауков.)

Изучая креветочные волокна на молекулярном уровне, биологи и химики намерены провести параллели, чтобы подробнее разобраться и с удивительным материалом пауков, и с крепким клеем ряда морских жителей.

А это поможет учёным в разработке работающего в воде клея для подводных конструкций или в поиске способов предотвращения обрастания подводных частей судов и морских сооружений, а также в создании лёгких и прочных конструкционных материалов «по биологическим лекалам».

Детали нынешней работы можно найти в статье в журнале Naturwissenschaften.

Источник:  MEMBRANA