Felfedték a mélytenger óriás ászkarákjainak túlélési titkát

Míg a pincéinkben maximum 1-2 centis ászkák élnek, addig a tengerek mélyén kölyökmacska méretűre növekednek ezek a különös ízeltlábúak. Az óriás tengeri ászkarákok (Bathynomus nemzetség) azonban nemcsak méretükben különlegesek: annak ellenére, hogy élelemben extrém módon szegény környezetben laknak, mégis hatalmasra tudnak növekedni. Kínai kutatók jártak utána, mi teszi lehetővé ezt, hogyan képesek ekkora testet fenntartani, amikor alig-alig találnak táplálékot?

A kutatók két különféle mélységben élő tengeri ászkarákot vizsgáltak meg. A 300 méteren lakó Bathynomus doederleini és a 900 méteren lakó Bathynomus jamesi volt a kutatásuk tárgya.

A két fajt genetikai, alaktani-anatómiai, illetve élettani tulajdonságait, valamint viselkedését hasonlították össze és elemezték. Ezzel olyan túlélési stratégiát azonosítottak, amellyel képesek csökkenteni a kiadásokat és növelni a nyereséget az ínséges körülmények közepette.

A kutatók vizsgálatai alapján kétféle ok áll a háttérben: egyrészt igen nagy az ászkarák gyomra, másrészt igen lassú az anyagcseréje.

A nagy méretű gyomor azt teszi lehetővé, hogy az állat jelentős mennyiségű táplálékot fogyaszthasson el, ha az épp rendelkezésre áll, és sokáig tárolhassa azt a gyomrában. A mélyebben lakó ászkarák gyomra az állat teljes testének kétharmadát is eléri, nagyobb, mint a sekélyebb vízben élő rokonuké. Ha ez a gyomor teli van, akkor gyakorlatilag iszapszerűvé aprított ételőrlemény van benne, amely alaposan megemésztett formában található.

Az óriás tengeriászka sematikus rajza, benne a hatalmas gyomorral; illetve a speciális anyagcserével.

Forrás: YUAN Jianbo et al.

Viszonylag kevés benne az emésztésben részt vevő baktérium, azonban jelentős mennyiséget tartalmaz a zsírok raktározásában szerepet játszó Chlamydia-félékből. Ezek arra utalnak, hogy a mélytengeri ászkarák, ha esélye van rá, egyszerre elfogyaszthat nagy mennyiségű táplálékot, majd azt elraktározza és egyúttal lelassítja az anyagcseréjét is.

A genetikai elemzésekből arra derült fény, hogy az anyagcserében kulcsszerepe van egy külső eredetű szimbionta baktériumtól származó génnek. A baktérium ND1 nevű anyagcseregénje valamikor a múltban horizontális géntranszfer útján átjutott az ászkarákba, beépült annak genomjába. Nemcsak egyszerűen működni kezdett ott, hanem ráadásnak megtöbbszöröződött, és így igen erős aktivitásúvá vált.

A kutatók ezután kísérleteket is végeztek e kérdéses génnel, azt különböző alanyokba (pl. zebrahal, fonálférgek, illetve egy emberi sejtvonal) ültették és vizsgálták az eredményét. Kiderült, hogy ez a gén normál hőmérsékleten fokozza az anyagcserét, ám alacsony hőmérsékleten – amilyen a mélytengeri környezetben is fennáll – fékezi, elnyomja a mitokondriumok aktivitását, csökkenti az energiafelhasználást.