Στα βάθη του Ειρηνικού Ωκεανού, ένα σκουλήκι με έντονο κίτρινο χρώμα, χρυσό σχεδόν, ευημερεί σε σημεία όπου κανένα ζώο δεν θα τολμούσε, σε τοξικές υποθερμικές πηγές όπου εκλύεται αρσενικό και σουλφίδιο.
Το σκουλήκι που διαβιεί στις υποθερμικές πηγές, μετατρέπει τις τοξίνες στα κύτταρά του σε λιγότερο τοξικό ορυκτό. Μετατρέποντας έξυπνα τα δηλητήρια αυτά σε μια χρυσή χρωστική ουσία, πολύτιμη για τους ζωγράφους της Αναγέννησης – το σκουλήκι εξουδετερώνει τον θανάσιμο κίνδυνο και επιβιώνει σε ένα από τα πιο εχθρικά περιβάλλοντα στη Γη.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτή η ασυνήθιστη στρατηγική της καταπολέμησης του δηλητηρίου με δηλητήριο, θα μπορούσε να αλλάξει την αντίληψη σχετικά με την ανθεκτικότητα της ζωής σε ακραία περιβάλλοντα.
Ο Chaolun Li, από το ινστιτούτο ωκεανολογίας CAS στην Κίνα και οι συνάδελφοί του, αναφέρουν τα ευρήματά τους σε μια νέα μελέτη, η οποία δημοσιεύτηκε στις 26 Αυγούστου στο περιοδικό PLOS Biology.
Το σκουλήκι αυτό ονομάζεται Paralvinella hessleri και είναι το μοναδικό ζώο που διαβιεί στο θερμότερο σημείο σε υποθερμικές πηγές στα βάθη της θάλασσας, στον δυτικό Ειρηνικό, όπου από τον πυθμένα του νερού εκλύεται ζεστό νερό, πλούσιο σε ορυκτά στοιχεία.
Το υγρό αυτό, περιέχει υψηλά επίπεδα σουλφιδίου και αρσενικού, τα οποία συσσωρεύονται στους ιστούς του P. Hessleri, ξεπερνώντας, μερικές φορές το 1% του συνολικού του σωματικού βάρους.
Ο Li και η ομάδα του, ερεύνησαν πως το P. Hessleri αντέχει τόσο υψηλά επίπεδα αρσενικού και σουλφιδίου σε υδροθερμικές πηγές. Αξιοποιώντας προηγμένη μικροσκοπία και DNA, πρωτεϊνικές και χημικές αναλύσεις, για να ταυτοποιήσουν μια μέχρι πρότινος, άγνωστη διεργασία αποτοξίνωσης.
Το σκουλήκι συσσωρεύει μόρια αρσενικού στα κύτταρα του δέρματός του, τα οποία στη συνέχεια αντιδρούν με το σουλφίδιο από τα υγρά της υδροθερμικής πηγής, για να δημιουργήσει μικρές μάζες ενός κίτρινου, θειούχου ορυκτού που ονομάζεται σανδαράχη.
Καταπολεμώντας το δηλητήριο με δηλητήριο
Η μελέτη προσφέρει νέα στοιχεία για νέα στρατηγική αποτοξίνωσης που ενεργοποιεί το P. Hessleri για να καταπολεμήσει το δηλητήριο με δηλητήριο, δίνοντάς του τη δυνατότητα να ζει σε εξαιρετικά τοξικό περιβάλλον.
Προγενέστερες μελέτες έχουν βρει πως, συγγενή σκουλήκια που ζουν σε άλλα μέρη του κόσμου, όπως και μερικά είδη σαλιγκαριών στον δυτικό Ειρηνικό, συγκεντρώνουν και αυτά υψηλά επίπεδα αρσενικού, και ενδέχεται να αξιοποιούν την ίδια στρατηγική.
Ένας από τους συγγραφείς της μελέτης, ο Δρ. Hao Wang συμπληρώνει πως, “Ήταν η πρώτη μου αποστολή σε τόσο βαθιά νερά και εντυπωσιάστηκα από όσα είδα στην οθόνη του ROV.
Τα κατακίτρινα σκουλήκια Paralvinella hessleri (θαλάσσιοι πολύχαιτοι οργανισμοί) δεν έμοιαζαν με τίποτα από ό,τι έχω δει μέχρι τώρα. Ξεχώριζαν μπροστά στη λευκή βιομεμβράνη και το σκοτεινό τοπίο υδροθερμικής πηγής. Ήταν δύσκολο να πιστέψω ότι ήταν δυνατόν να επιζήσει οποιοδήποτε ζώο, πόσω μάλλον να ευημερήσει σε ένα τόσο ακραίο και τοξικό περιβάλλον”.
Ο Δρ. Wang εξηγεί πως, “Αυτό που κάνει το εύρημα ακόμη πιο συναρπαστικό, είναι πως, η σανδαράχη – το ίδιο τοξικό, χρυσό ορυκτό που παράγεται από το σκουλήκι – ήταν πολύτιμα για τους ζωγράφους της μεσαιωνικής περιόδου και της Αναγέννησης.
Είναι μια περίεργη σύγκλιση της βιολογίας και της ιστορίας της τέχνης, η οποία ξεδιπλώνεται στα βάθη του ωκεανού”.
Οι συγγραφείς σημειώνουν πως, “Για αρκετό καιρό, μας μπέρδευε η φύση των κίτρινων ενδοκυτταρικών κόκκων, οι οποίοι είχαν έντονο χρώμα και σχεδόν τέλειο, σφαιρικό σχήμα. Χρειάστηκε να εφαρμόσουμε έναν συνδυασμό μικροσκοπίας, φασματοσκοπίας και φασματοσκοπίας Ράμαν προκειμένου να ταυτοποιήσουμε ότι είναι το ορυκτό σανδαράχη – μια ανακάλυψη που μας εξέπληξε”.
Οι συγγραφείς καταλήγουν πως,
“Ελπίζουμε αυτό το μοντέλο της καταπολέμησης του δηλητηρίου με δηλητήριο, να ωθήσει τους επιστήμονες να ξανασκεφτούν πως αλληλεπιδρούν τα θαλάσσια ασπόνδυλα και πιθανόν, να τιθασεύσουν τα τοξικά στοιχεία στο περιβάλλον”.
