Исследование губок на глубине семи километров

Исследователи губок из Вагенингена погружаются всё глубже. Аспирант Вагенингенского университета недавно взял образцы губок в море у Кюрасао на рекордной глубине 250 метров, а в следующем году в рамках крупного проекта ЕС на Срединно-Атлантическом хребте начнутся поиски губок на глубине семь километров.

Губки — это простые многоклеточные животные, прикреплённые ко дну. Существуют тысячи различных видов, и они встречаются как в пресной, так и в солёной воде. Особенность губок в том, что они ежедневно фильтруют воду в тысячи раз больше собственного веса, чтобы добывать пищу.

Симбиоз с бактериями

Учёные исследуют губок из-за их сосуществования с бактериями. В этом симбиозе производятся вещества, которые могут представлять интерес для применения на суше, например, в качестве потенциальных антибиотиков. Каждый вид губок несёт свои собственные бактерии, говорит микробиолог Детмер Сипкема из Вагенингенского университета, специализирующийся на исследовании губок. «У людей тоже есть бактерии в теле. Их больше, чем собственных клеток, с общим весом около килограмма. У губок количество бактерий составляет до половины их веса. Ни одно другое животное не несёт столько бактерий и, следовательно, столько биоактивных веществ».

Глубокий океан

Однако об экологии губок до сих пор известно мало. Сипкема исследует это вместе с коллегами; раньше в основном в Восточной Шельде, а теперь по всему миру. Этой осенью аспирант Вагенингенского университета Анак Агунг Геде Индранинграт, получающий финансовую поддержку от Indonesia Endowment Fund for Education (LPDP), получил возможность собрать образцы губок в Карибском море. Он смог погрузиться на глубину примерно 250 метров с помощью усовершенствованной маленькой подводной лодки. 250 метров — это предел, до которого свет ещё проникает в океан, что важно, поскольку большая часть морской жизни зависит от солнечного света. «Это даст нам информацию о влиянии глубины на наличие микроорганизмов и, надеюсь, также о компонентах для антибиотиков», — говорит Индранинграт, только что вернувшийся с Кюрасао.

Некоторые организмы, однако, способны жить в темноте. Сипкема: «Дайверы обычно погружаются не глубже восемнадцати метров, а опытные дайверы — до шестидесяти метров, где они могут оставаться лишь недолго. К сожалению, мы знаем поверхность Луны лучше, чем дно океана. Чем глубже мы ищем, тем вероятнее, что мы столкнёмся с чем-то неизвестным».

Циклы элементов

В новом европейском проекте SPONGES Сипкема будет исследовать губки на глубине 7000 м на Срединно-Атлантическом хребте, в середине Атлантического океана, где встречаются пласты. Для этого исследования учёный будет использовать подводного робота (remotely operated vehicle или ROV), которым можно управлять дистанционно с корабля или платформы. Исследования проводятся в этом районе из-за гидротермальных жил; здесь со дна поднимаются чёрные «облака воды». «Благодаря веществам в этих облаках жизнь возможна и на такой глубине. Мы изучим микроорганизмы в губках, живущих там, вещества, которые они производят, и их роль в циклах элементов, таких как азот и кремний. Эти знания важны, потому что есть деловые круги, которые хотят начать добычу металлов или энергии из этих облаков. Тогда нужно понимать, что это будет означать для экологии и природных циклов».

Биоактивные молекулы

Сипкема надеется изучить найденные микробы в лаборатории на предмет биологически активных молекул, которые они производят. Также его интересует генетический анализ. «Потому что это тоже может дать представление о потенциале губок и их микроорганизмов в поиске новых лекарств». Картирование генов уже проводится для губок, обитающих на более мелких местах, в рамках крупного и продолжающегося проекта ЕС BluePharmTrain, координируемого Wageningen UR, и голландского вагенингенского проекта вместе с предприятиями (BE-Basic).

Зоологи и специалисты по биопроцессам Вагенингенского университета участвуют в других частях проекта SPONGES. Они будут изучать возможные последствия глобального потепления для глубоководных экосистем и возможность использования кремниевых скелетных структур губок для биомедицинских применений.