Морские губки отпугивают хищников ядовитым молибденом
Ученые Тель-Авивского университета показали, что у губок, живущих в Эйлатском заливе, есть оригинальный способ отпугивания хищников. Губки содержат высокую концентрацию токсичного молибдена, но для них самих он безвреден. Работа опубликована в журнале Science Advances .
Губки являются одним из первых многоклеточных организмов на Земле, известными науке. Они живут в морской среде и играют важную роль в глобальных циклах углерода, азота и кремния на Земле. Морская губка Theonella conica распространена в широком ареале от северной части Красного моря до рифов Занзибара в Индийском океане.
Молибден является микроэлементом, необходимым для нормального развития живых организмов, но в высоких концентрациях он опасен. Ученые проверили концентрации молибдена у губок, живущих в Эйлатском заливе. Здесь губки живут на глубине около 30 метров.
Ученые показали, что губка Theonella conica накапливает исключительно высокие концентрации молибдена (46 793 микрограмма на грамм сухого веса). Исследователи выяснили, каким образом губка накапливает такие опасные количества молибдена и объяснили почему для самой губки молибден безвреден. Ей в этом помогает симбиотическая бактерия Entotheonella sp. Ученые обнаружили внутриклеточные полости в бактерии, в которых накапливается молибден.
Защитный симбиоз
За день губка фильтрует морскую воду, масса которой в 50 тысяч раз превышает ее собственный. При таком огромном количестве воды, пропускаемой через организм, губки могут накапливать самые разные микроэлементы, в том числе мышьяк и молибден.
Соавтор работы Шани Шохам говорит: «Губка представляет собой массу клеток без органов или тканей. В частности, у Theonella conica до 40% объема тела занимает микробное сообщество – бактерии, вирусы и грибы, живущие в симбиозе с губкой».
Одна из доминирующих бактерий – Entotheonella sp., защищает губку от токсичного молибдена: бактерия его накапливает и переводит из токсичного растворимого состояния в безопасный минерал. Высокая концентрация молибдена может служить защитой для губки: хищники ее избегают, поскольку для них она отравлена.
Шани Шохам говорит, что способность бактерии Entotheonella sp. накапливать и нейтрализовать токсичные элементы можно использовать для очистки морской воды от опасных загрязнений.