Секрет светящихся червей из сибирской тайги
На протяжении многих лет российские ученые изучают химическую природу биолюминесценции земляных червей, обнаруженных на территории Сибири. «Наука в Сибири» подробнее узнала о том, почему черви светятся, как выглядят и где их можно найти. Для теплых морей, океанов и тропических лесов светящиеся организмы — явление абсолютно привычное: живые фонарики обитают в воздухе и в воде, бегают по земле и растут на деревьях. Однако, как оказалось, встретить подобное можно и в лесах Сибири, где светятся ранее не известные науке черви из рода Фридериция (вид Fridericia heliota) и рода Хенлея (два родственных вида, которым дали фамилии открывших их красноярских исследователей из лаборатории фотобиологии ИБФ СО РАН: кандидатов биологических наук Валентина Николаевича Петушкова и Натальи Сергеевны Родионовой — Henlea petushkovi и Henlea rodionovae).
Биолюминесценцией называют излучение света живыми организмами, которое происходит благодаря химической реакции окисления небольшой органической молекулы — люциферина. Реакцию катализирует особый фермент — люцифераза. Иногда в реакции участвуют дополнительные субстраты, например флавинмононуклеотид (ФМН) или аденозинтрифосфат (АТФ). «Когда мы начали работать с червями, в мире были известны структуры только семи природных люциферинов, последняя из них была расшифрована более четверти века назад. Что касается земляных червей, то считалось, что их биолюминесценция происходит по единому механизму», — говорит Наталья Родионова.
Обычно светятся тропические и субтропические черви — мегасколециды и люмбрициды, размером от 10 до 60 см. В ответ на раздражение они выделяют слизь, где сосредоточены специальные клетки с биолюминесцентными реагентами. Клетки лопаются, и слизь начинает светиться. Люциферин у этих червей одинаковый, это простой альдегид, в окислении которого участвует перекись водорода. А вот люциферазы индивидуальны, они определяют цвет биолюминесценции: голубой, зеленый или желтый. Эталонным образцом такой биолюминесценции является Diplocardia longa — крупный червь, обитающий в песчаных почвах на юге Джорджии (США).
Сибирские черви намного меньше размером: 2—5 см и 2—10 мг весом. Впервые их нашли в тайге, случайно увидев ночью голубые звездочки под ногами. Оказалось, что светятся какие-то неизвестные олигохеты из семейства энхитреид. Сначала удалось определить родовые имена червей, а описание их как новых видов было сделано лишь через несколько лет. В лесной почве преобладали фридериции, хенлей было лишь около 1%.
Ночами в тайге исследователи по свечению в земле искали места обитания фридериций, отмечали их, днем на помеченных местах набирали образцы почвы. Чтобы выделить компоненты биолюминесцентной системы, необходим достаточно большой объем биомассы. По словам Натальи Родионовой, в 2000-х годах вручную собрали несколько сотен тысяч светящихся земляных червей. В лаборатории ученые разделяли их по видам, промывали и замораживали, накапливая для дальнейших биохимических анализов. Оказалось, что у фридериции светятся только точки на теле. А механизмы биолюминесценции хенлей и фридериций отличаются не только друг от друга, но и от всех известных ранее. «Нам удалось разрушить теорию о единой биолюминесцентной системе земляных червей», — объясняет Наталья Родионова.
В ходе исследования ученые обнаружили, что для реакции свечения Fridericia heliota нужен аденозинтрифосфат (АТФ) и ионы магния. Но содержание ключевого компонента биолюминесцентной реакции — люциферина — в биомассе червей было крайне низким. Удалось выделить лишь 5 мкг чистого люциферина, что было недостаточно для структурного определения на самом современном ЯМР-спектрометре. Решить проблему помогло обнаружение в биомассе фридериций неактивных аналогов люциферина, основным из которых был CompX, и его было в 30 раз больше. Московские специалисты из Института биоорганической химии РАН методами ЯМР- и масс-спектроскопии исследовали присланный образец CompX и по полученным данным предложили его структуру.
Несмотря на кажущуюся простоту, молекулу с таким строением в природе еще никто не находил. Позже выяснилось, что CompX является структурным ядром самого люциферина. «Этот факт стал ключевым моментом в расшифровке структуры люциферина, — говорит Наталья Родионова. — Коллеги предложили четыре наиболее вероятных изомера, химики их синтезировали, и один из них засветился в реакции с люциферазой фридериции в присутствии АТФ. Случилось это в 2013 году. Так люциферин F. heliota стал восьмым в мировом списке природных люциферинов. Теперь химики из нашей команды могут синтезировать его в неограниченном количестве». Однако работа по выделению гена люциферазы всё еще продолжается.
Что касается хенлей, ученые нашли их в Иркутской области: в огородной земле прибайкальских поселков. Позже этих червей нашли и в окрестностях Красноярска. Выяснилось, что Henlea petushkovi и Henlea rodionovae, отличаясь морфологическими и анатомическими деталями, имеют одинаковую биолюминесцентную систему. Она включает четыре основных компонента: люциферазу, люциферин, ион кальция и кислород. Недавно исследователи обнаружили и выделили еще два низкомолекулярных компонента, способных активировать биолюминесцентную люциферин-люциферазную реакцию. В ближайших планах красноярских ученых — расшифровка структур найденных активаторов и люциферина Henlea, исследование ее люциферазы, описание полного механизма этого типа биолюминесценции, а также завершение работ по изучению F. heliota.
В 2017 году в почве прибайкальских поселков Петушков и Родионова обнаружили еще один вид биолюминесцентных червей: Microscolex phosphoreus. «Эти черви, светящиеся зеленым светом, были известны науке и раньше, но в России их никогда не находили. У них перекись-зависимая биолюминесцентная система типа D. longa», — поясняет Наталья Родионова. «Теперь можно сказать, что у сибиряков под ногами живут целых четыре вида светящихся червей. При этом мало кто их видел!»
«В прошлом году мы провели сравнение биолюминесцентных систем всех видов олигохет, что были у нас в лаборатории, — сибирских и зарубежных. И установили уже четыре типа биолюминесценции для земляных червей: D. longa, Henlea sp. (H. petushkovi и H. rodionovae), Fridericia heliota и Avelona ligra», — говорит Наталья Сергеевна. Изучение биолюминесценции люмбрициды A. ligra — следующая задача красноярских ученых. Над ней они будут работать совместно с московскими коллегами и французским биологом Марселем Кокеном.
Источник
Последние аномальные новости

Жители острова Пасхи посещали Южную Америку

Загадка образования первых галактик

Загадочный проект 'Синий луч' в действии

Замаскированный НЛО замечен над Португалией

Изучение экзотических звездных явлений

Космический телескоп распутал историю нашей галактики

Марсианский вертолет мог бы стать бортовым геологом

НЛО замечен над Южной Африкой

НЛО летают над атомными электростанциями Индии

Новый троянский астероид нашли на орбите Марса

Обнаружены четыре новых экзотических белых карлика

Понимание коррозии позволяет создавать новые металлы

Сверхмассивная черная дыра не оправдывает ожиданий

Секреты пояса Ван Аллена раскрыты

Стареющие коричневые карлики становятся одинокими

Таинственный свет в небе над Сан-Антонио

Темная материи поможет понять эволюцию галактик

Уфологи могут научить нас политической паранойе

Элитные коммандос захватили НЛО

Японский летчик-истребитель рассказал о НЛО

Бигфут и сасквоч - инопланетные гибриды

Выявили лучшие места в США для обнаружения НЛО

Инопланетяне дали нам план Стоунхенджа

Инопланетяне используют невероятные технологии

Культурная площадь в Розуэлле примет уфо-фестиваль

НЛО вблизи ядерных установок ставят экспертов в тупик

НЛО замечен над поверхностью Луны

Оборона землян будет быстро подавлена инопланетянами

Общественный колледж Портленда предлагает курс по НЛО

Одна из дюжины звезд поедает свои планеты

Официальные лица США ничего не знают о НЛО

Планетологи пытаются оценить толщину льда на Европе

Поиски обломков рейса MH370 дали новую надежду

Пришло время изучить лунные лавовые трубки

Самые паранормальные места в Нью–Йорке

Строительные блоки жизни стабильны в условиях Венеры

Уинстон Черчилль скрывал информацию об НЛО

Уфологи устремились на юг Франции

Фестиваль НЛО пройдет в апреле в Эдинбурге

Шведский архив регистрирует паранормальные явления

Автокресло

Влияние накрутки реакций в Telegram на контентную стратегию. Анализ и рекомендации

Астрофизики дадут подсказку в поисках темной материи

Более 1500 наблюдений НЛО над Великобританией за 4 года

Британский взгляд на внешность инопланетян

В Великобритании замечено почти 2000 наблюдений НЛО

ИИ ChatGPT является очень эффективным инструментом

Как были сделаны татуировки ледяного человека Эци

Как, по мнению британцев, выглядят инопланетяне

Китай может начать атаку на США с Луны

Китай строит ядерный космический двигатель

Люди изменили свои суждения под воздействием ИИ

Наблюдения НЛО в районе Тиссайда

Наблюдения НЛО над Ноттингемширом за последние три года

Намеки на третью планету системе PDS 70

Начались продажи электрических летающих такси

Нашли одну из древнейших звезд

Один астероид создал более 2 млрд вторичных кратеров

Пентагон усердно скрывает информацию об НЛО

Плавающие кристаллы замедляют старение звезд

Планетарная геофизика поможет в поиске инопланетян

Последние наблюдения НЛО в Лестершире

Почему миллиардеры по всему миру строят бункеры

Рентген показал каменного младенца внутри женщины

Робот, который выполнил сальто назад без гидравлики

Сбитый с толку астроном заметил НЛО над Луной

Следующий имплант Neuralink подарит зрение слепым

Собираются создать лунную железную дорогу

Создали импульсный двигатель на водяном топливе

У людей с гаванским синдромом не выявили повреждений мозга

Флотилия НЛО замечена над горой Шаста

Эра ИИ наступит быстрее, чем мы думали

Анализ может привести к изменению парадигмы о НЛО

Более 1500 наблюдений НЛО над Англией за 4 года

В Башкирии заметили падение с неба светящегося шара

Вампиршу XVI века похоронили с кирпичом в зубах

Детей из Зимбабве мучает полтергейст

Екатеринбуржцы увидели НЛО в облаках над городом

Жительница Эдинбурга заметила дискообразный НЛО

Загадка Безумного камня

Йог 22 года медитирует на жутком холоде

Как мы будем с ними разговаривать с инопланетянами

Легендарная подземная школа чернокнижников

Мы увидим полностью созданные ИИ игры через 5-10 лет

Наблюдения НЛО в Англии с 2020 года

Наблюдения НЛО над Мерсисайдом

Наркомана убила статуя Будды

НАСА обнаружит жизнь на Европе к 2030 году

Нечто с длинной шеей попал на камеру наблюдения

НЛО пролетает над поверхностью Луны

НЛО сбили в бразильском городе Пау Гранде

Новые изображения дьявольской кометы

Новые необычные наблюдения НЛО в районе Ковентри

ООН приняла эпохальную резолюцию по ИИ

Полемика вокруг загадочных сферул не утихает

Процедуры отчетности о НЛО и утилизации материалов

Рост числа государственных служащих-роботов

Самые реалистичные сценарии Апокалипсиса

Ужасающее заболевание - синдром лица демона

Что предсказал Нострадамус России

Штаты США, где вы будете похищены инопланетянами

Эволюция мозговых чипов

Бетти Андреассон провела у пришельцев несколько часов

Где в США лучшее место, чтобы увидеть НЛО

Загадочный космонавт Солуэй Ферт

Интерактивная карта НЛО в Великобритании

Истинно верующие атаковали бывшего главу AARO

Историческая уфологическая хроника

Лучшее место для встречи с инопланетянами

Не ждите правды от правительства США о НЛО

Несколько НЛО были замечены над Орегоном

Нефтянник заметил НЛО в форме тарелки

НЛО заметили в штате Миннесота

НЛО над фермой в Орегоне

НЛО украл шесть дней из жизни Трэвиса Уолтона

Офицер полиции Лонни Замора заметил НЛО

Парень заметиил НЛО прежде чем они растворились

Первая трансплантация ГМ-почки свиньи пациенту

Похищение Бетти и Барни Хилл одно из самых странных

Сексуальные эксперименты инопланетян над землянами

Тайна наблюдений НЛО вблизи ядерных объектов

Уфологи терроризируют бывшего директора AARO

Азиатская Зона 51 проводит фестиваль

Астероид изменил форму после удара зонда землян

Вы когда-нибудь сталкивались с инопланетянами в Айдахо

Изменяющий форму НЛО замечен над Бирмингемом

ИИ комментирует теории заговора о Кеннеди

ИИ может заменить умерших близких людей

ИИ становится волком с Уолл-стрит

Масштабная уфо-конференция все ближе

Модель Эбби Клэнси боится инопланетян

Нашли лучшее место для наблюдений НЛО в США

НЛО в форме тарелки парил над нефтяной вышкой

Одержимая женщина помочилась черным

Пациент Neuralink с параличом конечностей играет в шахматы

Похищение в Паскагуле покажут на Netflix

Почему так много людей все еще верят в НЛО

Сверхпроводимости при комнатной температуре не существует

Уфологи собрались у офиса Чака Шумера в Нью-Йорке

Уфологи устремились в тихий город Лимож

Уфологическая неделя на британском ТВ

Я вырос, мучимый злыми демонами, теперь я экзорцист

Быстрые займы онлайн

Аватар никогда не будет лгать или будет

Адмирал ВМС видел секретные файлы об НЛО

Водород обеспечивал энергию при зарождении жизни

Высокоскоростная камера зафиксировала полет НЛО

Добровольцы обнаружили 15 редких активных астероидов

Инопланетяне более чем реальны

Как Земля остается пригодной для жизни

Может ли земная жизнь выжить у красного карлика

Наблюдения НЛО в Арканзасе

Нам следует изучать на неопознанные подводные объекты

Нейтринный фон мог бы многое рассказать нам о Вселенной

Нехватка воды приводит к образованию кругов фей

НЛО замечен над Лас-Вегасом и горой Спирит

Оператор нефтяной вышки заметил НЛО

Опубликована карта активных черных дыр

Песчаные дюны Титана состоят из разбитых маленьких лун

Сколько времени потребуется, чтобы обойти Марс

Таинственные звери Японии. Жуткие ползающие твари

Тайна сознания. Чего может достичь наука

Уфо-конференция стоимостью 160 фунтов за билет

Британский спецназ обнаружил сбитый НЛО

Воспроизвели самую раннюю форму жизни в лаборатории

Где замечали рейс MH370 на картах Google

ИИ представляет угрозу для человечества

Кукла на ветрине пугает покупателей

НЛО - это одно, но НПО представляют реальную угрозу

НЛО представляют явную и настоящую опасность

Новые кадры НЛО являются ключом к разгадке тайны

НПО представляют угрозу

Пентагон продолжает поиски внеземной жизни

Пилоты путают НЛО со спутниками Starlink

Портативные наборы для обнаружения НЛО

Робот пародирует Илона Маска и Дональда Трампа

Секретные материалы газеты Гримсби Телеграф

Сколько НЛО было замечено в Мичигане

Тайна, стоящая за взрывом наблюдений НЛО

Тайны легендарного наблюдения 'Огни Феникса'

Уфологи вызовут НЛО для документального фильма

Что случилось с рейсом MH370

Я скептически отношусь к инопланетным НЛО

Натуральная продукция по уходу за лицом и телом. Основные плюсы

Военный ИИ Пентагон улучшал с помощью StarCraft II

Дементора сняли в небе над Калифорнией

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика