морская рыба с лапами

Рыба с лапами и ее специфические особенности

В Мексике, а точнее в ее водных резервуарах и каналах, издавна обитает весьма милое, но очень загадочное существо, именуемое водяным драконом. Если вы с ним еще не знакомы, то, пожалуй, сейчас самое время!

Рыба с лапами

Да, этот милый обитатель вод и правда имеет конечности, так как на самом деле является неотенической личинкой саламандры. Называть это существо принято водяным драконом, но научное его название – аксолотль или Ambystoma Mexicanum.

Это чудо природы можно завести дома, поселив в аквариуме с соответствующими условиями. Причем от нахождения в неволе их популяция не страдает, поэтому их число резко увеличилось за последние годы. Для ученых аксолотль представляет особенную ценность, так как имеет необычайную способность к регенерации частей своего тела.

Аксолотль и его особенности

Водяной дракон в природе обитает только на территории Мексики, на высоте 2290 метров. Представляет собой приземистую саламандру (или личинку амбистомы), длина которой варьируется от 90 до 350 миллиметров. Самцы отличаются более удлиненным хвостом. Есть две разновидности амбистом:

Эти рыбы с лапами имеют ряд маленьких зубов, которые помогают им удерживать добычу. Его жабры – это три отростка, располагаются по бокам головы. Цвет аксолотля может быть и черным, и коричневым, и белым, и даже розовым, вот только светлым быть совсем невыгодно, так как хищники никогда не дремлют. В аквариуме водяные драконы могут жить до 10 лет, а вот в естественной среде обитания – до 20.

Аксолотль в природе

Известно, что загадочная рыба с лапами, в своем привычном ареале обитания, селится на глубинах, покрытых густой растительностью. На сушу она не выбирается никогда, так что ее ножки ходят только дну озер и крупных каналов. Во время брачного периода аксолотль закрепляет свои икринки на водяных листиках и травинках, а потом осеменяет их.

Озеро Сочимилько славится своими плавучими садами, которые, по сути, являются земляными насыпями. И именно там рыбы с лапами чувствуют себя лучше всего. Местные жители используют их для выращивания цветов и некоторых овощей.

Значение мексиканского аксолотля для индейцев

С языка ацтеков название переводится не иначе, как водяной монстр, причем до прибытия испанских конкистадоров древний народ питался мясом амбистомы, вкус которой напоминает угря. К тому же они верили, что съеденная рыба с лапами, могла исправить многие проблемы со здоровьем.

Аксолотль является краснокнижным животным, так как над ним нависла угроза исчезновения в дикой природе. Пределы обитания весьма разрозненны и составляют всего 10 км². Точное число животных, находящихся в своей среде обитания, пока не установлено.

Источник

Удивительная рыба аксолотль

Аксолотль – удивительный и редкий представитель живых существ-амфибий с необычной внешностью миниатюрного дракончика. Его называют водным или аквариумным драконом, водяной саламандрой и даже монстром. Уникальная внешность вдохновила художников-аниматоров на создание образов мультипликационных героев. В естественной среде аксолотль считается исчезающим видом, но он активно разводится в неволе. Но тем, кто хочет заполучить необычного питомца, придётся создать для него идеальные условия содержания.

Происхождение аксолотля, краткое описание вида

Аксолотль является одним из самых редких и необычных представителей хордовых земноводных. Он представляет собой личиночную форму некоторых видов амбистом отряда хвостатых земноводных, семейства амбистомовых, рода аксолотлей.

Термин «аксолотль» в большинстве случаев применяется для обозначения личинок мексиканской амбистомы, относящейся к сухопутным земноводным и напоминающим внешне тритона или саламандру. Но это понятие применимо ко всем личинкам амбистом, обладающим способностью к неотении.

Неотения (в переводе с древнегреческого «бесконечная юность») – уникальная особенность существа. Это способность превращаться в половозрелую особь и размножаться без прохождения стадии трансформации во взрослую амбистому. Причина подобного явления заключается в недостаточном продуцировании щитовидной железой гормона тиреоидин, индуцирующего метаморфозы, что распространено среди амбистом, саламандр и тритонов.

Название «водный дракон» соответствует внешнему виду саламандры аксолотля.

Он отличается от других обитателей водных глубин следующими уникальными особенностями:

Строение головы тритона аксолотля:

Помимо внешних органов дыхания, имеются внутренние – лёгкие. При определённых условиях дыхательные органы могут сменять друг друга.

Окрас представлен разнообразными цветами: от тёмных оттенков чёрного, коричневого и серого до белого и зелёного. В результате искусственного разведения появились экзотические окрасы: фиолетовый, розовый. В большинстве случаев на теле присутствуют узоры различного размера и формы.

Ареал обитания

Амфибия относится к вымирающим организмам, встречающимся в естественных условиях только в одном месте на планете – горных мексиканских пресных озёрах Чолко и Ксочимайлко, расположенных на высоте 2290 м над уровнем моря.

На Земле сохранилось лишь две её разновидности, занесённые в Красную книгу:

Их объединяет общая способность существовать как в виде личинки, так и в форме взрослой особи. Аксолотль (личинка) живёт исключительно в водной среде и не нуждается в кислороде, взрослая амбистома обитает на суше.

Повадки и характер

О повадках и характере аксолотля известно следующее:

Об аксолотле также известны следующие интересные факты:

Питание в дикой природе

В естественной среде обитания аксолотль проявляет наибольшую активность ночью. В тёмное время суток он охотится на мальков, подстраиваясь под течение воды. Большой рот обеспечивает быстрый захват и проглатывание добычи целиком. В рацион также входят насекомые и икринки.

Приём пищи осуществляется водными драконами один раз в несколько дней. Если пища отсутствует, то личинка остаётся голодной на протяжении максимум 15 суток. После этого она начинает атаковать собственных собратьев.

Продолжительность жизни

В природе средняя продолжительность жизни составляет около 15 лет. Но большинство особей редко переходит порог в 10 лет из-за наличия агрессивных факторов внешней среды, температурных колебаний, наличия хищников.

Аквариумисты часто интересуются продолжительностью жизни аксолотля, сколько живёт в неволе, и как увеличить этот срок. В аквариумных условиях способен достигнуть двадцатилетнего возраста, если обеспечить ему соответствующие условия содержания.

Естественные враги

Естественными врагами водного дракона являются хищные рыбы, превышающие его по габаритам: телапии, карпы. Они не только атакуют взрослых личинок, но и питаются их икринками, прерывая процесс трансформации в мальков.

Но главными врагами аксолотлей считаются люди. Человеческий фактор сыграл решающую роль в загрязнении водоёмов, что привело к сокращению площади обитания земноводных. Множество особей было отловлено для проведения опытов и изучения регенерации тканей, что также повлияло на численность популяции.

Особенности ухода за аксолотлем, содержание в домашних условиях

Питание аксолотля и его содержание в домашних условиях волнует многих начинающих аквариумистов. Но разведение мексиканского аксолотля, уход за ним под силу только опытным заводчикам из-за повышенных требований.

Разновидности аксолотлей для домашнего содержания

Наиболее распространёнными видами, пригодными для аквариумного содержания являются:

Требования к размерам и обустройству аквариума

Аксолотль очень реагирует на условия содержания. На взрослую особь требуется аквариум объёмом не менее 100 л, детёныши 3-4 месяцев комфортно себя чувствуют в сорокалитровой ёмкости.

Прочие требования к месту обитания:

Аксолотль и его содержание в аквариуме – задача не из простых. Помимо обустройства «жилища», для амфибии требуется соблюдение и других важных правил.

Температура, освещенность

Жидкость в аквариуме должна быть прохладной, в пределах от 19 до 21°С, что представляет определённые трудности. Повышенный температурный режим вызывает недостаток кислорода и губительно сказывается на амфибии.

Органы зрения водных драконов не слишком развиты. Им требуется умеренное освещение. Продолжительность светового дня меняется в зависимости от периода размножения.

Фильтрация и аэрация

Фильтрация и аэрация должны соответствовать объёму аквариума и не создавать слишком сильное течение. Необходимо выбирать компрессор с повышенной способностью к аэрации воды.

Параметры воды

Аксолотль обитает только в чистой прохладной воде и чувствителен к малейшему загрязнению. Что касается других параметров, то здесь также важно соблюдать нормы:

Совместное содержание с рыбами

Рыбка аксолотль является хищником. Не все обитатели аквариумов могут с ней ужиться. Питающийся белковыми кормами аксолотль имеет низкую совместимость с рыбами небольших размеров. Он будет атаковать не только взрослых особей, но и питаться их икрой.

Если планируется совместное проживание аквариумных рыбок и аксолотля, важно знать, с какими рыбами можно его содержать. Соседи водного дракона должны отвечать следующим требованиям:

По этим параметрам наиболее подходящим кандидатом в соседи является золотая рыбка. Но опытные аквариумисты советуют содержать аксолотля отдельно от других подводных обитателей, создав ему максимально приближенные к естественной среде условия обитания.

Мексиканская саламандра не потерпит соседства и других земноводных из-за разного рациона питания. Черепахи и змеи также не лучший вариант для совместного существования.

Кормление

Начинающие аквариумисты должны знать особенности питания мексиканского аксолотля, чем его кормить и в каких количествах.

Полноценный рацион обеспечивается следующими видами кормов:

Не брезгуют водные драконы и маленькими рыбками. А вот животный белок им противопоказан из-за недостаточно развитой для него системы пищеварения.

Кормление осуществляется регулярно, но небольшими порциями. Недоеденные остатки белкового корма обязательно нужно убирать из аквариума, чтобы в воде не образовались вредные нитраты и азотистые соединения.

Болезни

Водные драконы не могут похвастаться крепким иммунитетом. Чаще всего они погибают из-за следующих недугов:

Половые различия и размножение аксолотлей

Способность к продолжению рода водные драконы получают только к концу первого года жизни.

Чтобы заниматься разведением мексиканской саламандры, необходимо знать основные различия между самцом и самкой:

Проблем с размножением у аксолотлей обычно не возникает. Но если в аквариуме поддерживается одинаковый уровень температуры, для запуска процесса спаривания придётся предпринять определённые меры:

Имеется ещё одно важное условие. При совместном содержании с другими видами рыб готовых к размножению самца и самку желательно отсадить в нерестовик.

Размножение амфибий происходит в два этапа:

В этот период важно успеть отсадить пару из нерестовика, чтобы у икринок была возможность полноценно развиваться. Инкубационный период длится 14-21 день и зависит от температуры окружающей среды.

Размер вылупляющихся личинок не превышает 1 см. Питание в первые дни жизни осуществляется за счёт желчного мешка, далее требуется подкормка подходящим стартовым кормом (дафнией, кашицей из живых кормов). К трёхнедельному возрасту появляются задние конечности, а уже к 3 месяцам амфибия считается полностью сформировавшейся, приобретает привычные очертания и достигает в длину 5 см.

Источник

Морская рыба с лапами

В природе аксолотли живут в глубоких озерах с прохладной водой и обильной растительностью. Они никогда не выбираются на сушу, а кислород поглощают прямо из воды через крупные наружные жабры.

По-хорошему, аксолотля называть рыбой неправильно, так как это земноводное животное, а совсем не рыба. Но поскольку данное животное чаще всего принимают за необычную рыбу, то в статье далее по тексту вы встретите слово рыбка.

При правильном уходе эти животные в домашнем аквариуме способны прожить более 10 лет. Содержание аксолотлей не представляет больших трудностей, главное – создать для них условия, приближенные к естественным. Подробнее об аксолотле и содержании этих необычных экзотических рыбок в домашнем аквариуме читайте далее.

Размеры аквариума для аксолотля

В неволе аксолотли вырастают примерно 20-30 см в длину, отдельные особи достигают 45 сантиметров. Небольших молодых аксолотлей допустимо содержать в аквариумах от 50 литров, для содержания 1-2 взрослых животных необходимо выбирать просторную (не менее 100 литров) емкость. Если планируется содержать более 2 животных, то необходим аквариум на 150-180 литров минимум.

Требования к воде для аксолотля

Аксолотли – холодноводные животные, они чрезвычайно чувствительны к повышению температуры окружающей среды. В идеале вода в аквариуме не должна быть теплее 21 °C. Показатели 21-23 °C являются пограничными, а 24 °C и выше вызывают у животных стресс. Пребывание в теплой воде в течение долгого времени для аксолотля неминуемо заканчивается гибелью.

Теплая вода не просто неприятна коже аксолотлей. У этих животных жаберное дыхание, они могут поглощать кислород только из воды. Чем теплее вода, тем меньше в ней кислорода. В такой среде животные постоянно испытывают состояние гипоксии. Если по какой-то причине температуру воды снизить не удается, нужно увеличить аэрацию.

Проблема с поддержанием нужной температуры в аквариуме чаще всего возникает в жаркие летние дни в квартирах без кондиционера. В этом случае можно воспользоваться специальным охлаждающим воду оборудованием или регулярно доливать в аквариумную емкость холодную воду.

Аквариумное оборудование для аквариума аксолотля

Для очистки воды в аквариум необходимо установить мощный фильтр, однако выбирать нужно такую модель фильтра, которая не создает сильного течения в аквариумной емкости. Стремительные потоки воды аксолотлям неприятны, они предпочитают медленное течение.

Яркий свет аксолотли не выносят. Освещение емкости должно быть мягким, приглушенным, иначе питомец будет редко показываться на глаза, стараясь проводить больше времени в каком-нибудь укрытии.

Оформление аквариума для аксолотля

Аксолотли любят густую водную растительность, тенистые уголки. В аквариуме можно содержать растения, плавающие на поверхности, которые будут задерживать часть падающего сверху света. Внизу нужно посадить высокие пышные растения, а также низкие широколиственные, под которыми аксолотлю будет приятно отдыхать.

В природе аксолотль на дне водоема цепляется лапами за камни и почву. В емкостях без грунта животное будет испытывать дискомфорт. В качестве субстрата подойдет мелкий песок или крупная галька, опасно использовать гравий средней величины, так как животное может проглотить небольшие камешки и умереть.

В аквариуме должно быть множество укрытий: коряги, большие камни, пустотелые декоративные элементы. Подойдет скорлупа кокосового ореха, битые цветочные горшки. Главное, чтобы все эти вещи не имели острых краев и слишком узких щелей, в которых питомец может застрять.

Соседи для аксолотля

Аксолотля лучше содержать одного или с представителями его же вида. Из всех видов аквариумных рыб условно подходящими для них соседями являются золотые, они тоже предпочитают холодную воду и достаточно миролюбивы. Слишком мелких рыб аксолотли съедят, а крупные, наоборот, будут досаждать аксолотлям, гоняя их по аквариуму.

Самое безопасное для аксолотля – это содержание в одиночестве. Даже проживая в просторной емкости, особи одного вида могу конфликтовать. Более крупные и взрослые ранят и съедают тех, что мельче. Если есть желание содержать двух и более аксолотлей в одной емкости, нужно подбирать животных примерно одного размера и возраста.

Кормление и уход за аксолотлем

Аксолотли – хищники, кормить их можно кусочками рыбного филе, мясом креветок и мидий, мотылем, живыми мелкими рыбами, кусочками говяжьей печени. Так как аксолотли реагируют лишь на движущуюся добычу, кормить их нужно с рук или при помощи пинцета, водя перед их глазами кусочком пищи.

Недоеденные остатки нельзя оставлять в аквариуме, иначе вода будет быстро становиться грязной и мутной. Чистить дно емкости удобнее всего грунтоочистителем (сифоном). За чистотой в аквариуме нужно следить внимательно, частичные подмены воды делать не реже раза в неделю.

Особенности аксолотлей

Аксолотль, будучи личинкой амбистомы, способен достигать половой зрелости не претерпевая метаморфозы, то есть, не становясь взрослым животным. Неумелые попытки искусственно добиться превращения аксолотля во взрослую особь неминуемо закончатся гибелью питомца.

Кожа у аксолотлей тонкая и нежная, прикасаться к этим животным без необходимости нельзя. Если питомца нужно выловить из аквариума, лучше всего использовать сачок с мягкой сетчатой тканью или пластиковый контейнер.

При внешней уязвимости есть у аксолотлей и сильная сторона: они могут отращивать новые хвосты и конечности взамен утраченных. Способность к регенерации тканей – самая удивительная особенность аксолотлей.

Источник

Рыба с лапами и ее особенности

В Мексике, а точнее в ее водных резервуарах и каналах, издавна обитает весьма милое, но очень загадочное существо, именуемое водяным драконом. Если вы с ним еще не знакомы, то, пожалуй, сейчас самое время!

Рыба с лапами

Да, этот милый обитатель вод и правда имеет конечности, так как на самом деле является неотенической личинкой саламандры. Называть это существо принято водяным драконом, но научное его название – аксолотль или Ambystoma Mexicanum.

Это чудо природы можно завести дома, поселив в аквариуме с соответствующими условиями. Причем от нахождения в неволе их популяция не страдает, поэтому их число резко увеличилось за последние годы. Для ученых аксолотль представляет особенную ценность, так как имеет необычайную способность к регенерации частей своего тела.

Аксолотль и его особенности

Водяной дракон в природе обитает только на территории Мексики, на высоте 2290 метров.

Эти рыбы с лапами имеют ряд маленьких зубов, которые помогают им удерживать добычу. Его жабры – это три отростка, располагаются по бокам головы. Цвет аксолотля может быть и черным, и коричневым, и белым, и даже розовым, вот только светлым быть совсем невыгодно, так как хищники никогда не дремлют. В аквариуме водяные драконы могут жить до 10 лет, а вот в естественной среде обитания – до 20.

Аксолотль в природе

Известно, что загадочная рыба с лапами, в своем привычном ареале обитания, селится на глубинах, покрытых густой растительностью. На сушу она не выбирается никогда, так что ее ножки ходят только дну озер и крупных каналов. Во время брачного периода аксолотль закрепляет свои икринки на водяных листиках и травинках, а потом осеменяет их.

Озеро Сочимилько славится своими плавучими садами, которые, по сути, являются земляными насыпями. И именно там рыбы с лапами чувствуют себя лучше всего. Местные жители используют их для выращивания цветов и некоторых овощей.

Значение мексиканского аксолотля для индейцев

С языка ацтеков название переводится не иначе, как водяной монстр, причем до прибытия испанских конкистадоров древний народ питался мясом амбистомы, вкус которой напоминает угря. К тому же они верили, что съеденная рыба с лапами, могла исправить многие проблемы со здоровьем.

Аксолотль является краснокнижным животным, так как над ним нависла угроза исчезновения в дикой природе. Пределы обитания весьма разрозненны и составляют всего 10 км². Точное число животных, находящихся в своей среде обитания, пока не установлено.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Источник

Рыбы с руками и ногами

Здесь будут представлены щучьи морские собачки и неотопоревые, включая тупорылых рыб-лопат(это название такое). Их плавники удивительно идентичны лапам.

Надеюсь, эти рыбы вас удивили. Спасибо за внимание.

Когда вернулась утром с дискотеки

Пздц они недовольные..

Эти рыбы чуть не отжали у меня кошелек и мобилу в подворотне!

Удивило, что некоторые на моих знакомых похожи. ))

-А ну иди сюда, мать твою.

Эволюция, ты, конечно, великолепна и все такое, но какого хрена?

Пей, малыш, мне не жалко

Неуловимый глубоководный кальмар и другие обитатели океана

Съемку провела команда Национального управления океанических и атмосферных исследований

Длиннорукий кальмар из рода Magnapinna относится к самым неуловимым обитателям океана. Первые образцы этих животных были обнаружены на Азорских островах в 1907 году, а первые живые особи – в 1980-х годах в Атлантике и Тихом океане. В 1998 году магнапинны были выделены в отдельный род и семейство, но за всю историю наблюдений моллюск попадался на глаза лишь 20 раз.

В прошлом году длинноруких кальмаров впервые увидели у берегов Австралии, а недавно морским биологам удалось снять это животное в акватории Западной Флориды. Магнапинн плыл на глубине около 2380 метров.

Камера поворачивается, чтобы рассмотреть кальмара во всей его красе. Большие плавники мягко колышутся в воде, напоминая хлопающие плавники ската. Сквозь прозрачную мантию проступают внутренние органы животного.

Все эти наблюдения подтверждают гипотезу о повсеместном распространении этих кальмаров, а также позволяют больше узнать об их анатомии. С учетом того, что они обитают на уровне батипелагиали на глубине от 1000 до 4000 метров – каждая такая встреча очень ценна.

В ходе недавней экспедиции Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) ученые заметили и других редких морских обитателей. Среди них – рыба Bythites gerdae из семейства бититовые, которую исследователи прежде видели лишь пару раз.

Еще одна интересная находка – плотоядная губка из семейства Cladorhizidae, охотившаяся на глубине 1140 метров. Это новый вид, впервые замеченный совсем недавно, и биологи взяли ее образец для дальнейшего изучения.

Обитель осени

Тихий уголок в Великобритании

Великобритания, графство Камбрия.

На снимке запечатлен озерный остров Дервент. Поместье на острове было построено в XVIII веке и сейчас находится в распоряжении Национального фонда Великобритании. Здание открыто для посещения пять дней в году.

Рыбу с «чужим» во рту выловили в Техасе

«В парке на острове Галвестон обнаружен марсианин!» — пост с таким заголовком недавно появился на странице техасского парка в Facebook.

Доказательством служила фотография, на которой человек держит рыбешку, приоткрыв ей рот. Из зёва и правда выглядывает нечто, похожее на ксеноморфов, как мы их себе представляем, — неприятное существо со множеством ног.

На самом деле жизнь, как всегда, интереснее — и страшнее — любых выдумок. Марсианин ни при чем: внутри рыбы Micropogonias undulatus поселилось вполне земное ракообразное из рода Cymothoa.

Это такая мокрица, которая забирается в рыб и заменяет им язык. Самка Cymothoa попадает в рот жертвы и перекрывает доступ крови к языку. Орган отмирает, а паразит цепляется к остаткам языка и годами питается кровью. После размножения он может покинуть хозяина (оставив рыбу без языка), но до тех пор рыба живет с мокрицей во рту и нормально при этом питается. Правда, растет несколько хуже, чем сородичи с нормальными языками вместо мокриц.

Если вас это немного успокоит, то для человека Cymothoa не опасна.

ЖИЗНЬ ПОСЛЕ СМЕРТИ: киты на дне океана

Каждое живое создание рано или поздно погибает. Ни для кого не секрет, что и такие гиганты нашего времени как киты не являются исключением. Многие слышали о тушах китов, выброшенных на берег, но это относительно редкое явление и оно вовсе не является основным местом разложения.

После смерти тело кита постепенно опускается на дно. Такое явление называется «падение кита». Впервые его наблюдали в 70-х годах 20-го века. Длительность данного явления исчисляется десятилетиями. В процессе разложения тело кита наполняется газом и всплывает на поверхность. На этом этапе туша является источником пищи для акул и некоторых птиц. Через какое-то время тело начитает километр за километром погружаться на дно океана. Там оно становится кормом для акул, ракообразных, морских улиток и многих других организмов, съедающих мышцы и жир. Затем наступает очередь так называемых костных червей. Именно благодаря явлению падения кита в 2005 году был обнаружен новый вид червей (Osedax mucofloris), питающихся костями, а точнее жиром и коллагеном, входящими в их состав.

В 1998 году исследователи пришли к выводу, что многие виды морских организмов существуют за счет падения китов. Среди них и редкие виды моллюсков, креветок и червей, которые не употребляют сами останки, но используют органические и неорганические вещества туши, производя химикаты. Это называется хемоавтотрофией. Бактерии в свою очередь производят из останков сероводород, являющийся необходимым веществом для многих жителей океана.

Таким образом, явление падения кита играет большую роль в поддержании экосистемы. До сих пор данный процесс продолжает активно изучаться учеными, что приводит к открытию ранее неизвестных обитателей океанического дна.

Автор: Палеонтолог из Фанерозоя, Муся Лавренкова

Предки митохондрий были паразитами?

Конечно кто-то может возразить, что это всего лишь гипотеза, однако эта гипотеза уже давно переросла в эндосимбиотическую теорию и является общепринятой в кругах учёных. Так уже давно считается, что митохондрии произошли когда-то от альфа-протеобактерий, вероятно, два миллиарда лет назад. Но, остается неясным, что составляло начальный эндосимбиоз между альфа-протеобактерией и ее хозяином. В частности, какую роль сыграл митохондриальный предок, инициировавший эндосимбиоз? В связи с этим вопросом возникают и другие. Например:

Для объяснения всех обстоятельств и ответов на все вопросы, связанные с основными эндосимбиотическими событиями, выдвигались разные гипотезы зачастую противоречащие друг другу. Так, например, «Водородная гипотеза» предполагала метаболическую синтрофию между водорода-продуцирующими альфа-протеобактериями и водорода-зависимыми археонами, как движущую силу эндосимбиоза.

В связи с этим в последнее время стала набирать ещё одна гипотеза возникновения митохондрий, которая рассказывает нам о паразитических предках митохондриях. Эта гипотеза на данный момент кажется является более достоверной, так как подкрепляется большим количеством данных. Так в 2020 году вышло огромное филогенетическое исследование показывающее близкое родство митохондрий с паразитическими бактериями. [1]

Но не менее интересное исследование, с которого всё и началось, произошло в 2014 году [2].

Хотя мне следует чуть-чуть поправить себя, так как предположения о митохондриях-паразитах высказывались не однократно и ранее, но именно это исследование можно назвать самым крутым и начальной «точкой отсчёта» к последующим событиям в научной среде. Поэтому сегодня именно его я и буду рассматривать.

А всё началось как раз с реконструкции митохондриального предка, который имеет большое влияние на наше понимание происхождения митохондрий. Так все выше описанные мной гипотезы объяснялись исследованиями, которые в основном были сосредоточены на реконструкции последнего общего предка всех современных митохондрий, так называемых прото-митохондрий, но не основывались на более информативных премитохондриях, которые по сути были ещё древнее прото-митохондрии, так как они включали последнего общего предка как митохондрий, так и их сестринской клады альфа-протеобактерий.

Самые известные из них это вольбахии и риккетсиалы (отряд в который входят риккетсии). Последние нас интересуют больше всего, так как именно они успели поучаствовать в реконструкции предка митохондрий, а точнее их метаболизма в 2014-м году.

Так, чтобы получить представление об обстоятельствах, которые окружали начальное событие эндосимбиоза, учёные старательно реконструировали метаболизм прото-митохондрий и премитохондрий. Для этого они сначала восстанавливали прото-митохондриальные гены, которые в процессе эволюции были потеряны для ядра. Учёные назвали эти гены ядерными генами митохондрий. Восстановление этих генов являлось предпосылкой для реконструкции митохондриальных предков. Предыдущие попытки найти прото-митохондриальные гены были безуспешны так как основывались на довольно ограниченной доступности бактериальных и эукариотических геномов на момент их изучения [3;4].

Используя значительно увеличившееся представление геномов эукариот и альфа-протеобактерий, исследователи провели филогеномный анализ для систематической идентификации ядерных генов, происходящих из митохондрий. Гены эукариот с наибольшим попаданием в BLAST митохондрий / альфа-протеобактерий сначала были объединены в группы генов. Филогенетическое дерево было реконструировано для каждого семейства, и ядерные гены, которые сгруппировались с альфа-протеобактериями на деревьях, были идентифицированы как происходящие из митохондрий.

Начав с 427186 генов из 30 эукариотических геномов, представляющих широкий диапазон филогенетического разнообразия, они идентифицировали 4459 генов, принадлежащих к 394 семействам, как ядерные гены митохондрий. Чтобы исключить недавний перенос генов, специфичных для клонов, между альфа-протеобактериями и эукариотами, генные семейства должны были присутствовать по крайней мере в двух альфа-протеобактериальных и двух эукариотических линиях. Собственно, так и произошло. Таким образом учёные смогли идентифицировать, что ядерные гены из 394 семейств присутствуют в прото-митохондриях.

Всё это есть и в современных митохондриях. Однако учёные обнаружили и то, чего в прото-митохондриях не было. Так в них отсутствовали функциональные категории, такие как репликация ДНК и транскрипция, также в значительной степени отсутствовали в реконструированном метаболизме и гетеротрофные углеводные обмены, такие как гликолиз и пентозофосфатный путь. Таким образом реконструкция прото-митохондрии показала упрощённого предка митохондрии более похожего на современную митохондрию, что опровергло предыдущие гипотезы о ближайших предках митохондрий, которые имели огромное множество разнообразных функций.

При дальнейшем изучении уже самих митохондрий учёные по-новому взглянули на метаболизм эукариот, происходящий главным образом благодаря этим органеллам. Особый интерес представлял ряд генов, участвующих в метаболизме липидов эукариот. Были идентифицированы несколько генов, участвующих в биосинтезе нуклеотидов de novo, как происходящих из митохондрий. Обнаружены были и ферменты, участвующие в биосинтезе стероидов предполагающие, что митохондриальный предок внес свой вклад в биосинтез оных. Вишенкой на торте можно назвать идентификацию церамидгликозилтрансферазы (COG1215).

А интересно то, что этот фермент расположенный на «ассоциированной с митохондриями мембране», специфическом субдомене ER, который связывает этот самый ER и митохондрии, обнаружился и в риккетсиях. Для понимания замечу, что все эти самые гликосфинголипидные, и церамидные структуры, повсеместно присутствуют в качестве важных мембранных компонентов почти во всех эукариотических клетках и митохондриях, а это в свою очередь говорит нам о том, что присутствие этих структур в бактериях являются крайне редкими. При этом, что интересно, ген отвечающий за все эти субстраты и гликолипидные продукты, присутствующий в бактериальных клетках всё же различается от эукариотических гликозилтрансфераз. Следовательно, данный факт указывает на бактериальное происхождение этого гена, который был приобретён эукариотами для новой функции по синтезу собственных эндомембран, а также по перекрестному взаимодействию и перемещению липидов между митохондриями и субодменом ER. Интересные результаты не так ли?

В результате получилось, что митохондрии поместились в отряд к риккетсиалам в качестве сестринской клады по отношению к семействам Rickettsiaceae, Anaplasmataceae и Candidatus Midichloriaceae, которую в свою очередь были подчинены семейству Holosporaceae.

Стоит отметить, что представители этих семейств являются паразитами. Так, учёные в этой работе показали, что все пять линий секвенированных риккетсиалов тесно связаны с митохондриями. Далее основываясь на приблизительной линейной зависимости между числом семейств генов, средним числом генов и размером генома учёные заметили, что геном премитохондрий сокращался. Это типично для облигатной внутриклеточной бактерии и предполагает, что сокращение генома шло полным ходом до того, как митохондрии отделились от альфа-протеобактерий, т. е. стали настоящими митохондриями.

Продолжив генетические исследования, учёные стали сравнивать реконструированные прото-митохондрии и премитохондрии. Оказалось, что в отличии узкоспециализированных прото-митохондрий, премитохондрии были способны к гораздо более разнообразному метаболизму. Помимо основных путей, премитохондрии участвовали в трансляции, в клеточной стенке, LPS и биогенезе мембран, в производстве энергии, репликации, рекомбинации и репарации ДНК, они обладали множеством ключевых метаболических путей, включая гликолиз, цикл TCA, пентозофосфатный путь и путь биосинтеза жирных кислот. Кроме того, премитохондрии обладали большим количеством генов, участвующих в синтезе различных кофакторов, таких как рибофлавин, фолат, биотин и убихинон.

Дальнейшие исследования премитохондрий показали, что они кодируют пластидно-паразитарный тип транслоказы АТФ / АДФ, которая импортирует АТФ от хозяина, что делает премитохондрию энергетическим паразитом. Последующие сравнения генов риккетсиалов с премитохондриями, а также построения филогенетических деревьев показало, что премитохондрии вероятно обладали способностью дышать в условиях низкого содержания кислорода и имели жгутики, которые наследовались вертикально, а не через горизонтальный перенос. Электронная микроскопия части эндосимбиотических бактерий также показала наличие рудиментарных жгутиков. Т.е. данное исследование показывает нам предка митохондрии, который мог жить в условиях с низким содержанием кислорода, обладающим жгутиком и являющимся паразитом, что, казалось бы, прямо контрастирует с нынешней ролью митохондрий как производителя энергии клетки.

Однако, систематический обзор от 2011 года бактериального симбиоза показал, что мутуализмы вполне себе могут происходить либо непосредственно от свободноживущих бактерий в окружающей среде, либо от внутриклеточных паразитов [5]. Ключевое различие между этими двумя эволюционными путями состоит в том, что для инициации симбиоза свободноживущие бактерии должны приносить немедленную пользу хозяину, в то время как внутриклеточные паразитические бактерии этого не делают.

Вместо опровержения прошлых предположений данная гипотеза предлагает применять их для объяснения перехода митохондрий от паразита к мутуалистической органелле на более поздней стадии. Это всё очень интересно, а потому есть большая вероятность, что гипотеза о предках митохондриях как паразитах возможно скоро станет научной теорией. Поэтому если, кто-то назовёт Вас паразитом, не обижайтесь, ведь можно парировать, что паразитизм у нас в крови, а точнее в клетках. Такие дела!

Автор: биолог, вдохновитель научного сообщества Фанерозой, Ефимов Самир

Оригиналы: Публикация фанерозойских материалов на платформе «Вконтакте», «Хабр» и «Пикабу».

1. «Phylogenetic analyses with systematic taxon sampling show that mitochondria branch within Alphaproteobacteria» Lu Fan, Dingfeng Wu, Vadim Goremykin, Jing Xiao, Yanbing Xu, Sriram Garg, Chuanlun Zhang, William F. Martin and Ruixin Zhu; Nature Ecology & Evolution, 2020

2. Phylogenomic Reconstruction Indicates Mitochondrial Ancestor Was an Energy Parasite Zhang Wang, Martin Wu Published: October 15, 2014Gabaldon T, Huynen MA (2003) Reconstruction of the proto-mitochondrial metabolism. Science 301: 609.

3. Gabaldon T, Huynen MA (2007) From endosymbiont to host-controlled organelle: the hijacking of mitochondrial protein synthesis and metabolism. PLoS Comput Biol 3: e219.

4. Gabaldon T, Huynen MA (2007) From endosymbiont to host-controlled organelle: the hijacking of mitochondrial protein synthesis and metabolism. PLoS Comput Biol 3: e219.

5. Sachs JL, Skophammer RG, Regus JU (2011) Evolutionary transitions in bacterial symbiosis. Proc Natl Acad Sci U S A 108 Suppl 210800–10807.

Источник