Три нові види глибоководних павуків роду Sericosura виявлені на метанових джерелах біля узбережжя Каліфорнії та Аляски. Ці істоти вирощують метан- і метанол-окислювальні бактерії прямо на своєму екзоскелеті, що стали для них джерелом їжі. Про це повідомляє медіа про науку, технології та здоров’я «КРВ.медіа» з посиланням на текст дослідження, опублікований у журналі PNAS.
Глибоководні павуки вирощують бактеріальні ферми
Група дослідників з Occidental College під керівництвом Біанки Dal Bó виявила три нових види павуків Sericosura, які мешкають виключно на ділянках, де з морського дна витікає метан — Palos Verdes, Del Mar біля Каліфорнії і Sanak на Алясці. Sericosura — це представники пирогоних (Pycnogonida), групи морських членистоногих, зовні схожих на павуків, але такими не є. Вони мають мізерний розмір — близько сантиметра у довжину — але демонструють унікальну екологічну стратегію: на їхньому екзоскелеті ростуть три родини бактерій, здатних перетворювати метан й метанол на органічні сполуки.
Метанові джерела — це місця на морському дні, де природний газ (здебільшого метан) виходить із підземних покладів. Ці джерела створюють локальні екосистеми, що існують завдяки енергії, яку вивільняють спеціалізовані мікроорганізми. Метанол — простий спирт, що є продуктом окислення метану, і також використовується бактеріями як джерело вуглецю та енергії.
Як це було відкрито і підтверджено
Павуків вилучили підводні роботи у 2021 та 2023 роках. У лабораторії їх піддали дії метану й CO₂, міченого ізотопами ¹³C, і встановили: бактерії активно асимілюють метан і метанол, але не CO₂. Через 5 днів мічений ізотоп з’являється у тканинах самих павуків, що свідчить про поїдання бактеріальних колоній. Це є експериментальним підтвердженням того, що павуки буквально «скрабують» бактерії з власного екзоскелета і споживають їх як джерело енергії.
Передача мікробіому через покоління
Самці павуків носять яйця в брошурі, прикріплені до спеціалізованих придатків до 20 днів. Уже незрілі яйця мають колонії метаноокислювальних бактерій, що дає новонародженим стартову поживу й забезпечує вертикальну передачу мікробіому. Це підтверджує, що симбіоз — не тимчасовий, а еволюційно закріплений механізм у цих видів.
Порівняння з іншими симбіозами в екосистемах метанових джерел
Подібні взаємодії відомі у губок, червів-хаберосів (sabellid worms), двостулкових молюсків, а також крабів на гідротермальних джерелах. Проте жоден інший вид не поєднував у собі відразу три роди метан- і метанол-окислювальних бактерій — як це роблять нові Sericosura. Це відкриває нові горизонти для дослідження еволюції симбіозу в екстремальних середовищах.
Потенціал для науки про клімат
Метан — один із найпотужніших парникових газів, а метаноспоживальні мікроорганізми відіграють ключову роль у регуляції його обігу в океанах. Дослідження таких симбіотичних відносин, як у Sericosura, може допомогти зрозуміти, як метан природним чином утримується у глибоководних екосистемах. Це має значення не лише для екології, а й для майбутніх моделей кліматичних змін і технологій біоремедіації.
