Статья «Кишечные бактерии этой ‘уродливой’ рыбы-жабы, возможно, регулируют состояние наших океанов» впервые появилась на сайте AZ Animals.
Будущее мирового океана может зависеть от одной необычной рыбы, которую часто упускают из виду из виду из-за её внешнего вида. У рыбы-жабы из Мексиканского залива, возможно, такое лицо, которое могла бы полюбить только её мать, но сейчас это одна из важнейших рыб в морской экосистеме.
Новое исследование, посвященное микроскопическим организмам, обитающим в кишечнике рыбы-жабы из Мексиканского залива, привело к удивительному открытию. Эти же кишечные бактерии не только необходимы для выживания рыбы, но и могут играть ключевую роль в поддержании углеродного цикла в океане. Но еще интереснее то, как кишечник этой рыбы длиной около 30 сантиметров улучшает здоровье наших океанов.
Прекрасные симбиотические отношения
В природе редко бывают совпадения, и это особенно верно в отношении наших океанов. Исследование, проведенное бывшим аспирантом Университета Майами Энтони Бонаколтой, лишь подтверждает это. Исследование, проведенное под руководством Бонаколты, указывает на взаимовыгодную связь между здоровьем кишечника рыб и уровнем карбоната кальция в океане. Или, точнее, с крошечными бактериями, обитающими в кишечнике рыбы.
Рыбы-жабы из Мексиканского залива питаются со дна, но их отходы могут способствовать улучшению качества океана.
©Pavaphon Supanantananont/Shutterstock.com
Эти бактерии выполняют важные функции, такие как расщепление пищи и удаление отходов. Но где-то в этом процессе океан нашел способ использовать пищеварительную систему рыб. Эта идея ставит под сомнение прежние представления науки об уровне углерода в океане. Теперь, похоже, рыбы и вода, в которой они обитают, работают вместе, чтобы завершить круговорот углерода в океане.
Костистые рыбы, или телеосты, потребляют соленую воду для поддержания водного баланса. Их организмы удаляют избыток ионов кальция и карбоната с помощью кишечной микробиоты. Когда эти два побочных продукта выводятся из организма, они образуют ихтиокарбонаты — по сути, углеродные гранулы. Подобно тому, как питательные вещества добавляются в почву для растений, эти углеродные гранулы в конечном итоге растворяются в океане и действуют как удобрение.
Проверка теории
Вот тут-то и появляется жабовидная рыба из Мексиканского залива. В экспериментах, описанных в исследовании, этот вид играет главную роль. Рыб содержали в трех разных типах воды: солоноватой, нормальной и гиперсоленой. Каждый из этих резервуаров имитировал условия реальных биомов. Цель состояла в том, чтобы определить, верна ли теория. Если бы она была верной, жабовидная рыба из Мексиканского залива естественным образом изменила бы уровень углерода в каждом резервуаре.
Из всех изученных рыб, жабовидная рыба из Мексиканского залива оказалась лучшим примером симбиотической кишечной микрофлоры.
©iStock.com/Swimwitdafishes
Таким образом, ученые смогли также проверить условия, в которых образуются углеродные гранулы у жабовидной рыбы из Мексиканского залива. Они обнаружили, что соленость значительно влияет на выработку ихтиокарбоната; в аквариуме с низкой соленостью рыба его не производила. В «нормальном» аквариуме, где условия были схожи с естественной средой обитания жабовидной рыбы из Мексиканского залива, рыба производила среднее количество ихтиокарбоната. Однако наибольшее количество ихтиокарбоната было зафиксировано в аквариуме с самой высокой соленостью.
Работа микроорганизмов
После того как исследователи подтвердили, что соленая вода оказывает прямое влияние на количество карбоната, вырабатываемого жабовидной рыбой из Мексиканского залива, пришло время изучить этот вопрос более подробно. Команда проанализировала генетические последовательности ДНК и РНК из кишечника каждой рыбы. Они обнаружили большое количество бактерий Photobacterium damselae subsp. damselae .
Здоровье кишечника у некоторых видов рыб напрямую связано с общим состоянием морской среды.
©LUNAMARINA/iStock via Getty Images
Во многих случаях эта бактерия представляет опасность в морской среде. Она может вызывать заболевания у некоторых видов рыб, но, по-видимому, в организме жабовидной рыбы она находится в симбиозе. Вместо того чтобы действовать исключительно как патоген, присутствие этого штамма связано с образованием карбонатных гранул в кишечнике жабовидной рыбы. Исследователи полагают, что это напрямую связано с поддержанием образования минерализованных углеродных гранул.
Статья «Кишечные бактерии этой ‘уродливой’ рыбы-жабы, возможно, регулируют состояние наших океанов» впервые появилась на сайте AZ Animals.