Два штамма бактерий объединяются, чтобы процветать при ограниченных ресурсах

Учёные обнаружили два штамма бактерий, чьи симбиотические отношения не похожи на всё, виденное ранее. Длинные тонкие волосовидные трихомы Thioploca (в переводе с испанского — «серные косы») образуют цепочки, уходящие в морские осадки, по которым крошечные клетки Anammox спускаются, как на лифте. На дне клетки Anammox потребляют нитрит и аммоний (или «связанный» азот), которые являются отходами жизнедеятельности Thioploca.

Исследование важно для понимания стратегий выживания в экстремальных условиях, что является ключевой задачей астробиологии NASA. Оно проводилось в бескислородных (аноксических) осадках бассейна Соледад у побережья Нижней Калифорнии. Thioploca и Anammox совместно интенсифицируют часть азотного цикла, эффективно удаляя биодоступный азот в условиях отсутствия кислорода (O₂). Поскольку глобальное потепление, вероятно, приведёт к уменьшению содержания кислорода в океанах, такое партнёрство может стать более важным в будущем, ограничивая рост водорослей и помогая океану оставаться более насыщенным кислородом.

«Симбиоз происходит между двумя «хемолитотрофами» — организмами, использующими неорганический субстрат в качестве источника метаболической энергии, и он носит чисто химический характер», — говорит ведущий автор исследования Мария Прокопенко. Thioploca живёт на границе воды и осадка, питаясь сульфидом и нитратом. Чтобы преодолеть вертикальный разрыв между этими химическими веществами, она строит полимерные чехлы (диаметром 0,2–0,5 мм), по которым может быстро перемещаться в осадке на глубину до 20 см. Клетки Anammox научились использовать эту «биологическую акведуку», спускаясь по ней и питаясь отходами Thioploca.