Znanstveniki so na škrgah koralnih rib odkrili doslej nepoznane bakterije z geni za kemosintezo – proces, pri katerem organizmi za vezavo ogljikovega dioksida namesto sončne svetlobe uporabljajo energijo iz anorganskih kemičnih spojin. Takšne bakterije so poznali v globokomorskih vrelcih in pri nekaterih nevretenčarjih, njihova prisotnost na ribah pa je novo odkritje.
Raziskovalci Leibnizevega centra za raziskovanje tropskih morij in Inštituta za kemijo in biologijo morskega okolja Univerze v Oldenburgu so preučili mikroorganizme, ki živijo na škrgah tropskih koralnih rib iz rodu Hypoplectrus.
Uporabili so podatke prejšnjih genskih raziskav, v katerih so analizirali več sto vzorcev rib iz širšega območja Karibov. Ugotovitve so objavili v reviji PLOS Genetics, raziskavo pa je podrobneje predstavil Leibnizev center za raziskovanje tropskih morij. phys.org
Domnevno “onesnaženje” je skrivalo novo odkritje
Prvotni namen raziskav je bil preučevanje evolucije rib. Znanstveniki so zato mikrobno DNK v vzorcih škrg sprva obravnavali kot nekakšno onesnaženje podatkov, ki ga je treba pri analizi ribjega genoma odstraniti.
“Vprašali smo se, zakaj ne bi naredili ravno nasprotno – preučili mikrobiom škrg in zanemarili ribjo DNK,” je pojasnil ribji ekolog Oscar Puebla.
Več kot 95 odstotkov izločene DNK je pripadalo ribam, mikrobnega dednega materiala pa je bilo manj kot pet odstotkov. Kljub majhnemu deležu so raziskovalci iz njega sestavili 70 bakterijskih genomov iz 17 različnih skupin. Velika večina odkritih bakterij doslej še ni bila znanstveno opisana.
Mikrobna skupnost na škrgah se je tudi močno razlikovala od mikroorganizmov v okoliški morski vodi. To kaže, da bakterije niso le naključno pristale na ribah, temveč so prilagojene življenju na njihovih škrgah.
Geni za kemosintezo
Najpogostejše bakterije so pripadale skupini proteobakterij iz družine Burkholderiaceae. Njihovi genomi vsebujejo vse gene, potrebne za kemosintezo.
Pri tem procesu bakterije za pretvarjanje ogljikovega dioksida v organske snovi ne uporabljajo svetlobe, kot jo uporabljajo rastline pri fotosintezi. Energijo pridobivajo z oksidacijo anorganskih spojin, med drugim nekaterih žveplovih spojin.
Podobne bakterije živijo ob globokomorskih hidrotermalnih vrelcih ter v povezavi z morskimi črvi in mehkužci. Po navedbah raziskovalcev pa njihove prisotnosti na škrgah rib doslej še niso dokumentirali.
Študija je pokazala genski potencial za kemosintezo, ne pa še, kako dejavni so ti procesi na živih ribah in koliko snovi bakterije dejansko proizvedejo.
Škrge niso le organ za dihanje
Škrge so ena glavnih stičnih točk med ribjim telesom in okoljem. Poleg izmenjave plinov sodelujejo pri obrambi pred povzročitelji bolezni, izločanju odpadnih snovi ter uravnavanju kislosti in slanosti telesa.
Zato bi lahko specializirani mikrobi na njih vplivali na presnovo, odpornost in splošno zdravje rib. Raziskovalci pa priznavajo, da o njihovem dejanskem pomenu za zdaj vedo zelo malo.
“Še vedno smo v fazi raziskovanja in odkrivanja,” je poudaril Puebla. Razumevanje mikrobov na škrgah bi lahko bilo pomembno tako za divje ribje populacije, ki jih prizadevajo hitre okoljske spremembe, kot za ribe v ribogojstvu.
Da mikrobi pri ribah niso le neaktivni potniki, smo pisali že ob raziskavi, ki je pokazala, da bi lahko črevesne bakterije rib vplivale na ogljikov cikel oceanov. Novo odkritje kaže, da bi se lahko pomembna in doslej spregledana mikrobna partnerstva skrivala tudi na škrgah.
