Mesenchytraeus solifugus - ледяные черви

Mesenchytraeus solifugus — ледяные черви — удивительные живые существа, способные жить во льдах, существование которых до 1990-х годов считалось «ненаучным» с точки зрения биологии. Специальная экспедиция университетов Сан-Франциско и штата Пенсильвания, опустившись на подводной лодке на дно Мексиканского залива, с удивлением обнаружила жизнь там, где по всем законам биологии жизни быть не может: в 130 км от побережья штата Луизиана (США), оказывается, во льду живет огромная колония ранее неизвестных науке розовых червей длинной. «До настоящего времени не было известно ни одного представителя морской фауны, способного постоянно жить непосредственно во льду!» — заметил руководитель программы Чарльз ФИШЕР.

А еще , так называемые ледяные черви были найдены на глубине около 500 метров. В самой глубине нет ничего странного: есть виды, которые живут ещё глубже под водой, но место обитания червей одновременно является для них источником пищи, и вот это уже необычно.

Маленькие розовые черви проводят всю свою двухнедельную жизнь, выкапывая небольшое углубление в метановом льду, чтобы добраться до бактерий. После этого черви размножаются и умирают, потомство вырастает, и цикл начинается снова.

Находка ученых породила несколько загадок. Как могут эти «ледяные черви» существовать в жуткой холодине и при низком содержании кислорода? Как они питаются, а главное — размножаются, и есть ли какие-то другие придонные существа, которые питаются ими? Пока ответы не найдены. Но биологи считают, что даже без ответов на них, научное значение розовых червей огромное.

Обнаружение живых организмов в экстремально холодной среде дают основания предполагать, что жизнь лед все-таки не главное препятствие для жизни. Раз так, то живые существа могут жить на Земле почти повсеместно. А, может, и не только на Земле, но и на других холодных планетах Вселенной. Другое дело, если жизнь в холоде под силу пока только червям.

Они живут только и исключительно на ледниках

Ледники от Аляски до Вашингтона, оказывается, кишат весьма экзотической формой жизни. Там обитают Mesenchytraeus solifugus, разновидность червей Oligochaete, которых в обиходе часто называют ледяными червями. Слово solifugus как нельзя лучше подходит этим существам. Оно переводится как «бегущие от солнца», «избегающие солнца».

Они живут только и исключительно на ледниках, причем на поверхность выползают только в сумерках и ночью, а днем уползают подальше от солнца в толщу льда и фирна, или кучкуются в какой–либо прохладной лужице. Дело в том, что при температуре выше +5° они гибнут, растворяясь буквально в жижицу, но и нижний температурный предел их существования −6,8°. Поэтому они есть (но в огромном многомилионном количестве) только на относительно «теплых» ледниках Аляски и Британской Колумбии.

Кроме того, в холодный период года, когда исчезает их основная пища — снежные водоросли — и сверху становится слишком уж зябко, они забуриваются на несколько метров в ледник, где и зимуют до весны. Кстати, так толком и не ясно, воздействуют ли они как–то химически на лёд, или просто ползают по имеющимся прожилкам между гранями кристаллов и порам.

Далее можно посмотреть ещё одно видео с пояснениями (англ.), и совсем дополнительно, работа о филогенетическом разнообразии этого вида червей (Mesenchytraeus solifugus) или, например, о роли аденозинмонофосфата в их необычной адаптации к холоду .

И впрямь эти черви предпочитают жить при температуре близкой к 0 °C. Как только температура становится выше 5 °C, черви гибнут – активность их пищеварительных ферментов становится настолько высокой, что они переваривают хозяина. Со стороны это выглядит так, будто нагревающийся червь просто тает. Поэтому холодолюбивые червячки предпочитают ночную активность. Они выбираются на поверхность в сумерках, питаются, вероятно, спариваются, а с первыми лучами солнца уходят вглубь ледника, где температура остается постоянной. Иногда они находят приют в ручейках и ледниковых озерцах – вода сохраняет низкую температуру даже днем, чего нельзя сказать о поверхности снега под ярким горным солнцем.

Длина тела у «солнцебежцев» около 15 мм, а диаметр 0,5 мм. Они умеют передвигаться в мельчайших трещинках льда и снега. Питаются эти малютки преимущественно микроскопическими водорослями, мхами, пыльцой растений, которую приносит ветер. На поверхности ледника в подходящих условиях можно найти около 30 особей Mesenchytraeus solifugus на квадратном метре, в некоторых местах встречаются скопления до 300 штук.

Все эти сведения получены летом. Как живут эти странные создания зимой – неизвестно, ведь ледники в это суровое время года практически недоступны. Ученые предполагают, что зимы черви переживают в глубине ледника, где температура не опускается слишком низко. Как питаться в это время? А никак. В лабораторных условиях представители этого загадочного семейства обходились без пищи по году – и ничего.

Ледяные черви интересуют не только биологов. Например, НАСА тоже проявило интерес к ним. Ведь если предположить, что на планетах, покрытых ледяными шапками, есть жизнь, то она может принять любые формы – в том числе микроскопических червей, выходящих на поверхность льда только в ночное время.

Учёные надеются, что эти существа помогут им понять: на что может быть похожа жизнь на дальних ледяных мирах, типа Европы — луны Юпитера? Пусть такой жизни ещё не нашли. Но, в теории, она возможна.

И если уж мы заговорили о Юпитере, то придётся сказать —NASA. Недавно агентство выделило Дэниелу Шэйну (Daniel Shain), профессору биологии университета Рутгерса (Rutgers University — Camden), грант в размере $ 214 тысяч на три года, чтобы выяснить – что же делает ледяных червей такими выносливыми.

Ледяные черви живут в самых экстремальных местах (фото с сайта ecology.bio.titech.ac.jp).

Шэйн изучает этих червей уже в течение десятилетия. «Понизьте температуру их тела на несколько градусов ниже ноля, и они замораживаются. Поднимите её на несколько градусов повыше — они начинают таять и оживают», — восхищается биолог.

С большинством известных организмов такой номер не проходит. И хотя десять лет – немалый срок, тут ещё есть что выяснять. Потому Шэйн регулярно ездит на ледники, выкапывает там тысячи червей, помещает в холодильник, запечатывает и отсылает к себе в Камден.

Как пишет CBS News, Шэйн выяснил, что у ледяных червей как-то иначе работает механизм регулирования синтеза молекулы, которая в клетках отвечает за хранение энергии. Видимо, речь здесь идёт об АТФ – ключевой молекуле в энергетических процессах живого организма.

Большинство организмов, при охлаждении, снижает синтез этих молекул, а ледяные черви — наоборот.

Возможно, эти черви не имеют специального генетического механизма, регулирующего синтез этих молекул. Такую гипотезу выдвигают Шэйн и его сотрудники. Теперь нужно это проверить.

Ледяные черви, или очень похожие на них существа, вероятно, могли бы жить и в глубинах Европы (иллюстрация с сайта arcadiastreet.com).

Какие перспективы открывает данное исследование? Условия в ледниках напоминают условия на ледяных планетах, где, по предположениям ряда учёных, может существовать жизнь. Если её там найдут, то ледяные черви станут важным звеном в цепочке исследований, чтобы понять эту жизнь.

Но и это не всё. Очевидно, тут вновь всплывает и фантастическая пока тема дальних космических путешествий и замороженных астронавтов. Разумеется, люди куда сложнее червей. И всё же червь — это не бактерия (их удивительные способности к выживанию известны давно), а многоклеточный организм.

А ещё те же ледяные черви, возможно, помогут решить проблему сохранения органов для пересадки.

Такие вот большие перспективы. И притом этих ледяных червей в мире изучает не столь уж большое число биологов. Отсюда и интерес NASA, и его новый грант.