При наступлении неблагоприятных условий водоросли-симбионты коралловых
полипов выделяют стрессовые вещества, которые запускают в клетках
кораллов апоптоз — программируемое самоубийство. Но некоторые из
кораллов ухитряются проигнорировать самоубийственные сигналы своих
сожителей.
Морские водоросли зооксантеллы живут в симбиозе с коралловыми полипами
(для удобства — кораллами); коралл предоставляет водорослям дом, а те
помогают ему выводить углекислый газ из организма и снабжают
питательными веществами. Кроме того, водоросли служат «природными
красителями» кораллов, раскрашивая их в самые невообразимые цвета.
Учёным давно известен феномен обесцвечивания кораллов. Это
происходит, когда водоросли, живущие в теле животного, неожиданно
попадают в неблагоприятные условия: либо вдруг повышается температура
воды, либо происходит отравление загрязнителями, либо по каким-то другим
причинам: скажем, водоросли покидают тело коралла или просто погибают.
При этом часто сам обесцвеченный умирал вслед за «квартирантами».
Часто, но не всегда: некоторые кораллы хотя и обесцвечивались, но выживали. Исследователи из Университета Ратджерса (США) и Универстета Хайфы (Израиль) попробовали выяснить, что заставляет одни кораллы погибать вместе с симбионтами, а другие, наоборот, выживать.
Оказалось, что при стрессе водоросли выделяют сигнальные
молекулы, которые поглощаются кораллом-хозяином. Эти сигнальные молекулы
воспринимаются клетками животного как руководство к действию,
вследствие чего запускается апоптоз — программируемая клеточная смерть, что сопровождается повышением уровня апоптотических ферментов каспаз,
организующих клеточное самоубийство. Но при этом у одних кораллов
уровень каспаз, синтезируемых в ответ, зашкаливает, и они погибают. А у
других при первоначальном резком повышении уровень этих белков в клетке
быстро снижается, и животное уклоняется от самоубийственной участи.
Исследователи изучали реакцию двух кораллов, Seriatopora hystrix
и Stylophora pistillata, на повышение температуры воды на 6 ˚C. Первый
выдержал его и оставался живым в течение полугода (хотя и «побледнел»
из-за утраты водорослей), тогда как второй погиб в течение недели.
Уровень каспаз у погибшего превышал нормальный в 6 раз.
Полученные данные подтвердились, когда учёные попробовали
затормозить смерть кораллов с помощью ингибитора каспаз:
«чувствительные» кораллы, получив такой ингибитор, выдерживали
потепление воды, несмотря на стрессовые сигналы, которые им посылали
водоросли-сожители.
Статья с результатами исследований готовится к печати в журнале PNAS.
То, что не все кораллы идут на поводу у своих водорослей в таком
щекотливом вопросе, как совместное самоубийство, позволяет надеяться,
что хотя бы для некоторых из них глобальное потепление не окажется
катастрофой.
|