Гидротермальные источники — маловероятная среда для процветания животных, характеризующаяся быстрыми изменениями температуры и сложным химическим составом: кислый pH, богатый серой и метаном. Не говоря уже о высоком гидростатическом давлении и темноте морских глубин.
Группа ученых из Института глубоководной науки и техники Санья (Китай) секвенировала полный геном особенно необычного обитателя гидротермальных жерл: трепанга Чиридота хехева. Исследование принято к публикации в журнале GigaScience.
Организмы, обнаруженные в гидротермальных источниках, являются одними из самых уникальных форм жизни на планете, поскольку они развили особые приспособления для выживания и размножения в этих суровых условиях. Например, многие микробы используют особые метаболические функции, чтобы справиться с обилием серы и железа и противостоять огромной жаре вблизи жерлового источника.
Помимо микробов, существуют даже многоклеточные организмы и организмы более высокого порядка, приспособившиеся к условиям гидротермальных источников, в том числе различные виды червей, улиток, крабов и креветок.
В 2019 году китайская глубоководная экспедиция с пилотируемой исследовательской подводной лодкой «Шэньхайюнши» собрала экземпляр трепанга C. hehevae на дне Индийского океана на глубине 2428 метров. Вода вокруг жерла Кайрей особенно обогащена растворенным железом, что усугубляет суровые условия высокого гидростатического давления, темноты и колебаний температуры.
Морские огурцы относятся к иглокожим и, как таковые, связаны с морскими ежами и морскими звездами — группой животных с весьма необычным строением тела. Их можно встретить на морском дне по всему миру, где они пожирают мусор и используют свои щупальца для исследования осадка. Хотя доступны и другие высококачественные геномы трепанга, работа, которая будет представлена в GigaScience, представляет собой первый геном образца трепанга, собранного в гидротермальном источнике.
Первоначальный сравнительный анализ генома показывает, что у этого морского огурца расширено несколько семейств генов, а это означает, что этот вид имеет более широкий репертуар определенных наборов генов, чем родственные виды.
Эти расширенные и уникальные гены, помимо других процессов, участвуют в восстановлении ДНК и метаболизме железа. Это первый признак того, что адаптация к суровой, богатой железом среде отражается в геноме вида. Геномные данные станут ценным ресурсом для дальнейших исследований как голотурий, так и уникальной жерловой фауны.
