Uusilla kolmen sukupuolisen mato-lajeilla on 'äärimmäinen arseeniresistenssi'
Tutkijat ovat äskettäin löytäneet peräti viisi uutta pyörämato-lajia Mono-järven suolavedessä olevista soodavesistä Mono County, Kalifornia. Yhden näistä lajeista on supervalta: Ne ovat erittäin vastustuskykyisiä arseenille.
Nematodit tai pyöreät matot ovat eräänlainen selkärangaton. Ne näyttävät paljon kuin matoja, mutta ne eivät ole sukua heille, ja ne voivat olla paljon, paljon pienempiä. Jotkut lajit eivät ole pitempiä kuin millimetrin pituiset ja ovat näkyvissä vain mikroskoopilla.
Nämä pienet olennot elävät melkein kaikissa maapallon ympäristöissä, ja vaikka olemassa olevien sukkulamatalajien tarkkaa lukumäärää ei tunneta, arvioiden mukaan maailmassa on vähintään 40 000 erilaista lajia.
Äskettäin professori Paul Sternberg - Kalifornian tekniikan instituutista Pasadenassa - ja kollegat eri tutkimuslaitoksista ovat löytäneet Mono-järvestä vähintään kahdeksan nematodilajia, joista viisi tutkijaa ei ollut aiemmin kuvannut.
Mono-järvi on suolavesijärvi, joka muodostui luonnostaan ainakin 760 000 vuotta sitten. Vaikka se on aina ollut suolainen järvi, sen suolapitoisuus kaksinkertaistui viime vuosikymmeninä ihmisen toiminnan seurauksena.
Järven vesillä on katkarapuja ja suolaliemikärpäsiä, ja ne houkuttelevat luonnonvaraisia lintuja, kuten kutuja ja lokkeja. Nyt tutkijat ovat havainneet, että sukkulamatat kuuluvat myös selkärangattomiin, jotka ovat tehneet Mono-järvestä kodin.
Kahdeksasta lajista, jotka tiimi äskettäin eristää järven vesillä, yhdellä on erityispiirre: Sillä on huomattava vastustuskyky arseenille, myrkylliselle aineelle, joka on tappava ihmisille ja monille muille eläimille.
Tutkijat raportoivat havainnoistaan lehdessä ilmestyvässä tutkimuspaperissa Nykyinen biologia.
Uudet lajit selviävät äärimmäisissä ympäristöissä
Professori Sternberg ja tiimi keräsivät ja analysoivat erilaisia näytteitä Mono-järven kolmelta alueelta: Pristine Beach, Navy Beach ja Old Marina.
Pristine Beachillä he eristivät vain yhden sukkulamatalajin, kun taas he löysivät kolme Old Marinasta ja seitsemän Navy Beachiltä. Kahdeksasta eri lajista kolme tunnettiin aiemmin, nimittäin: Mononchoides americanus, Diplogaster rivalisja Prismatolaimus dolichurus.
Tutkijat luonnehtivat kaikkia viittä aiemmin tuntematonta lajia, mutta erityisesti yhden - suvussa Auanema - kiinnitti heidän katseensa. Kuten muutkin saman suvun lajit, uusi Auanema nematodilla on kolme sukupuolta: hermafrodiitti, mies ja nainen.
Ja kuten muutkin Auanema nematodit - samoin kuin muut Mono-järvellä esiintyvät nematodilajit - tämä uusi laji on vastustuskykyinen arseenille.
Toisin kuin muut nematodit, sen vastustuskyky tälle myrkylliselle aineelle, kuten tutkijat sitä kuvaavat, luokitellaan "äärimmäiseksi". Se voi selviytyä altistumisesta arseenipitoisuudelle, joka on noin 500 kertaa suurempi kuin määrä, joka tappaisi ihmisen. Lisäksi se voi kestää, kuten tutkijat huomauttavat, "pitkään aikaan".
On myös merkittävää, että äärimmäisessä ympäristössä selviytymisen - jopa kukoistamisen lisäksi - uudet sukkulamatalajit voivat pärjätä hyvin myös laboratorio-olosuhteissa, mikä on harvinaista muille ns. Ekstremofiililajeille.
"Extremofiilit voivat opettaa meille niin paljon innovatiivisista strategioista stressin torjumiseksi", sanoo ensimmäinen kirjoittaja Pei-Yin Shih. "Tutkimuksemme osoittaa, että meillä on vielä paljon opittavaa siitä, kuinka nämä 1 000-soluiset eläimet ovat oppineet selviytymisen äärimmäisissä ympäristöissä", hän jatkaa.
Jatkossa tutkijat toivovat löytävänsä biokemialliset ja geneettiset tekijät, jotka saattavat saada aikaan sukkulamatojen selviytymisen tällaisissa äärimmäisissä ympäristöissä.
Lisäksi he aikovat kartoittaa uuden geneettisen rakenteen Auanema lajeja nähdäkseen, pystyvätkö he tunnistamaan geenit, jotka tekevät näistä selkärangattomista niin vastustuskykyisiä arseenille.
Juomaveden arseenikontaminaatio on tärkeä uhka ihmisten terveydelle, koska se voi johtaa syöpään ja muihin terveysongelmiin. Siksi lisätietojen löytäminen sukkulamatojen sietokyvystä tälle myrkylliselle aineelle voi auttaa parantamaan tapoja suojella kansanterveyttä.
Tutkimuksen tekijä James Siho Lee väittää, että "[on] äärimmäisen tärkeää, että arvostamme ja kehitämme uteliaisuutta biologista monimuotoisuutta kohtaan".
”Seuraava biotekniikan innovaatio voisi olla siellä luonnossa. Esimerkiksi uusi biohajoava aurinkovoidetta löydettiin äärimmäisistä bakteereista ja levistä. Meidän on suojeltava ja hyödynnettävä villieläimiä vastuullisesti. "
James Siho Lee
