Некоторые истины о Вселенной и нашем опыте в ней кажутся неизменными. Например, ничто не может путешествовать быстрее, чем свет. Многоклеточная жизнь нуждается в кислороде, чтобы жить. За исключением того, что нам может понадобиться переосмыслить это.

Ранее в этом году ученые обнаружили, что у паразита, похожего на медузу, нет митохондриального генома - первого многоклеточного организма, о котором известно. Это означает, что он не дышит; на самом деле, он живет полностью свободным от кислородной зависимости.

Это открытие не просто меняет наше понимание того, как жизнь может работать здесь, на Земле, оно также может иметь значение для поиска внеземной жизни.

Жизнь начала развивать способность усваивать кислород - то есть дышать - где-то более 1,45 миллиарда лет назад. Большой археон поглотил меньшую бактерию, и каким-то образом новый дом бактерии был выгоден обеим сторонам, и они остались вместе.

Эти симбиотические отношения привели к тому, что два организма эволюционировали вместе, и в итоге те бактерии, которые оказались внутри, стали органеллами, называемыми митохондриями. В каждой клетке вашего тела, кроме эритроцитов, содержится большое количество митохондрий, и они необходимы для процесса дыхания.

Они расщепляют кислород с образованием молекулы под названием аденозинтрифосфат, который многоклеточные организмы используют для питания клеточных процессов.

Мы знаем, что есть приспособления, которые позволяют некоторым организмам процветать в условиях низкого содержания кислорода или гипоксии. Некоторые одноклеточные организмы развили связанные с митохондрией органеллы для анаэробного метаболизма; но возможность исключительно анаэробных многоклеточных организмов была предметом некоторых научных дискуссий.

То есть, пока группа исследователей во главе с Даяной Яхаломи из Тель-Авивского университета в Израиле не решила еще раз взглянуть на распространенного лососевого паразита под названием  Henneguya salminicola .

Это книдарий, принадлежащий к тому же типу, что и кораллы, медузы и анемоны. Хотя цисты, которые он создает в мясе рыбы, неприглядны, паразиты не вредны и будут жить с лососем в течение всего своего жизненного цикла.

Спрятанный внутри своего хозяина, крошечный книдарий может выжить в довольно гипоксических условиях. Но как именно это происходит, трудно понять, не взглянув на ДНК существа - именно так поступили исследователи.

Они использовали глубокую секвенирование и флуоресцентную микроскопию для тщательного изучения H. salminicola и обнаружили, что он потерял митохондриальный геном. Кроме того, он также потерял способность к аэробному дыханию, и почти все ядерные гены участвуют в транскрипции и репликации митохондрий.

Подобно одноклеточным организмам, у него развились связанные с митохондриями органеллы, но они тоже необычны - у них есть складки на внутренней мембране, которые обычно не видны.

Те же методы секвенирования и микроскопии у близкородственного паразита рыб Cnidary, Myxobolus squamalis, были использованы в качестве контроля и четко показали митохондриальный геном.

Эти результаты показывают, что здесь, наконец, многоклеточный организм, которому не нужен кислород для выживания.

Как именно он выживает, до сих пор остается загадкой. Это может быть пиявка аденозинтрифосфата от его хозяина, но это еще предстоит определить.

Но потеря в значительной степени согласуется с общей тенденцией в этих существах - генетическое упрощение. За много-много лет они в основном превратились из свободно живущего предка медузы в гораздо более простого паразита, которого мы видим сегодня.

Они потеряли большую часть оригинального генома медузы, но сохранили - как ни странно - сложную структуру, напоминающую жгучие клетки медузы. Они используют их не для того, чтобы жалить, а чтобы цепляться за своих хозяев: эволюционная адаптация от потребностей свободно живущей медузы к потребностям паразита. Вы можете увидеть их на изображении выше - они выглядят как глаза.

Открытие может помочь рыбным хозяйствам адаптировать свои стратегии для борьбы с паразитом; хотя это безвредно для людей, никто не хочет покупать лосося, пронизанного крошечной странной медузой. Но это также открытие, помогающее нам понять, как устроена жизнь.

«Наше открытие подтверждает, что адаптация к анаэробной среде не уникальна для одноклеточных эукариот, но также развивается у многоклеточных паразитических животных», - пишут исследователи в своей статье, опубликованной в феврале 2020 года.

«Следовательно, H. salminicola дает возможность понять эволюционный переход от аэробного к исключительному анаэробному метаболизму». Исследование было опубликовано в PNAS .