Mořský červ Lamellibranchia luymesi obývá mořské dno Mexického zálivu. Líbí se mu poblíž hlubokomořských horkých pramenů. Dožít se 250 roků pro něj není žádný problém. Přitom by podle energetických bilancí neměl mít na tak dlouhý život dost energie. Výzkum, jehož výsledky přináší s předstihem před oficiálním zveřejněním PLoS Biology, odhalil, že červ získává energii symbiózou s bakteriemi. Tyto bakterie přijímají sirné sloučeniny „nabité“ energií a tu z nich uvolňují za vzniku energeticky „vycucaných“ sulfátů. Jenže červ sosá tolik sirného „energy-drinku“, že nebylo jasné, kde ho bere. Teď se ukázalo, že si ho nechává vyrábět a pro tuto výrobu sám dodává surovinu. Vlastně jde o jakousi recyklaci.
Červ se drží dna zvláštními výběžky připomínající kořeny rostlin a těmi vylučuje sulfáty do vnějšího prostředí. Tam se jich zmocní pestré společenstvo bakterií a archebakterií, které je přemění na energeticky „nabité“ sirné sloučeniny. A ty si červ opět „nasaje“ svými „kořeny“.
Vědci zjistili, že bez přílivu sírového „energetického nápoje“ by se červ dožil stěží 40 let.
O podivuhodném „sirném hospodářství“ podmořských červů vypovídá i práce zveřejněná s předstihem na webu PNAS. Červ Riftia pachyptila také sosá z vnějšího prostředí sloučeniny síry- konkrétně vysoce toxický sirovodík (přijímá jej stejně jako kyslík žábrami). Přitom se nesmí otrávit. Vyřešil to zajímavým způsobem. Má hned dva hemoglobiny – malý a velký. Tým Charlese Fischera z Pennsylvania State University prozkoumal do detailu malý hemoglobin a zjistil, že molekula má jedinečné prostorové uspořádání – je dutá a obsahuje 12 iontů zinku. Ty vážou sirovodík tak, že se tím nenaruší schopnost hemoglobinu vázat kyslík. Malý „sirovodíkový“ hemoglobin pak roznáší sirovodík po těle červa a dopravuje jej k symbiotickým bakteriím. Ty už si s H2S, o němž školní říkačka tvrdí, že „smrdí jako pes“, hravě poradí.
Vědci se hodně zajímali o velký hemoglobin červa Riftia pachyptila a uvažovali, jestli by nemohl sloužit pro výrobu umělé náhražky lidské krve. Ale teď zahořeli nadšením pro malý hemoglobin. Díky menší molekule by se snáze v lidském těle odbourával a neohrožoval by nadměrnou zátěží ledviny. Sirné kejkle malého hemoglobinu by zřejmě rádi využili i chemici pro detekci sirovodíku nebo pro jeho transport při chemických syntézách.
Diskuze:
Úžasné!!! Ale taky tomu dvakrát nerozumím...
Al,2005-03-03 15:16:06
Je to tak úžasný "objev" a tak zajímavý organismus, že mě přitom napadá spousta otázek (člověk má pocit, že se snad přitom až zakoktá!).
S tou energií mně to připadá taky dost divné (stejně jako u Pavla hlavně to "zpětné dobíjení"!!!).
Celkově jde o fantastickou ukázku, jak organismy dokážou "surfovat na vlnách termodynamických gradientů". V tomto případě mě napadá otázka: Proč takových živočichů vlastně není víc (proč nepoužívají třeba energii z gradientů větru, gravitace, mrznutí vody atd.)???
Co se týká dlouhověkosti, tak mám za to, že srovnávat např. dlouhověkou borovici se želvou asi není přiliš přínosné... Taky bychom neměli zaměňovat příčinu a důsledek. Tzn. pro dlouhověkost je nejspíš podstatné především hledisko evoluční, ne fyziologické (to je až druhořadé). Každopádně je vysoce zajímavá další otázka - co nutí v evoluci, aby tito červi žili (jakožto jedinci) ve svých tělech třeba 200 let, namísto toho aby se čileji množili a žili kratší dobu? Proč to (jak se zdá) platí obecněji pro některé organismy hlubin a proč to má paralelu u podobně izolovaných ostrovů s populacemi želv? No a od toho je už jen krůček k otázkám, jak toho příroda docílila v rovině fyziologické a jestli by to nějak nešlo využít u člověka (třeba s využitím genové "terapie":).
Třeba bych pak nemusel mít takový strach ze spalin v pokoji místo v komínu...
moc nerozumim
pavel houser,2005-02-26 09:21:48
uplne nerozumim podstate veci. cerv nechava baketrie premenovat-oxidovat sulfidy/sirovodik na sirany za uvolneni energie. v jake podobe z nich tu energii dale bere zpet, to je tam nejaky tok ATP? - cerv je prece schopen energii ziskat pouze ze sloucenin uhliku... nebo jde o tom, ze bakterie takto rostou a cerv se pak jimi zivi?
cerv se krome toho zivi i jinak, nebo ho pouze krmi bakterie? nejde jen o energii, ale i o organickou hmotu jako takovou... (ty bakterie jsou schopne krome oxidace siry take fixovat CO2?)
a konecne, jak to vsechno souvisi s dlouhovekosti cerva? puvodne me napadlo, ze cerv nechava prislusne redoxni reakce probehnout mimo sebe a neni poskozen radikaly (takze ho nakonec nezabije vlastni metabolismus, respektive ho nezabije tak rychle). jenomze mi to stejne neni jasne. at uz energie pochazi z oxidace sulfanu, v konecnem dusledku asi cerv ziskava energii oxidaci uhliku, ne? takze zase doba zivota odpovidajici intenzite metabolismu...
Rekord?
Seismosaurus,2005-02-26 12:44:34
Co se týče živočichů, pak s největší pravděpodobností ano. Mimochodem 250 let je maximum nebo jen průměr ("nedělá mu problémy dožít se" je poněkud nejasná formulace)? 6elvy se také mohou dožít přes 200 let (zatím nejvyšší změřený věk 188 let). Ze stromů borovice osinatá (Pinus longaeva) min. 4780 let, některé sekvoje až 6000 let a jistý keř údajně přes 11 000 let.
podrobnosti
jarda petr,2005-02-27 05:17:59
Pavlovi a ostatním chemie-milovným čtenářům doporučuji začíst se do />
http://www.plosbiology.org/plosonline/?request=get-document&doi=10.1371/journal.pbio.0030077
Seismosaurovi - Píšeme o živočichovi, nikoli o organismu. Takže si myslím, že naše tvrzení celkem sedí. Uvádí se, že se červ může dožít věku vyššího než 250 roků (předložení rodného listu se prý ale vzepřel s odvoláním na zákon na ochranu osobních dat). Mezi živočichy tedy skutečně vyniká dlouhověkostí. Přesnější údaje lze vždycky získat až při chovu živočicha v zajetí, ale akvárko s hlubokomořským horkým pramenem zatím žádná zoo nemá (pokud vím, ale možná by mě zuřivý akvarista Brož vyvedl z omylu). Pokud jde o opatrnost, s jakou jsem formuloval článek, tak je motivována nedostatkem informací o formách života ve velkých oceánských hloubkách. Například rybáři byli zaskočeni rychlým kolapsem populací ryb lovených u podmořských hor - až pak se ukázalo, že "konzumní velikosti" tyhle ryby dorůstají v 70 letech. Takže podmořských Metuzalémů může být mnohem více a zmíněný červ proti nim může být nakonec úplný "juhan".
panu Seismosaurovi
Dwarf,2005-02-28 11:32:04
doporučuji pozorně číst. Když je psáno v článku, že jedním z nejdéle žijících živočichů je zřejmě mořský červ... Tak se nás snaží ohromit čísly o rostlinách, což jsou samozřejmě samé žvásty (minimálně řečeno nepřesnosti) Borovice osinatá je vědeckým názvem Pinus aristata a popsal ji pan Engelman už v roce 1862. Zatímco borovice Pinus longaeva (Bailey 1970) jejíž největší stáří zatím bylo prokázáno spočtením letokruhů uhynulého stromu na 4844 let, je něco trochu jiného. Předpokládá se, že někteří jedinci borovice Pinus longaeva mohou mít stáří až 5000 let.
Tvrzení že některé sekvoje mohou být 6000 let staré je nesmysl, neboť nejstarší strom sekvoje (Sequoia sempervirens) se stářím prokázaným spočtením letokruhů měl 2200 let. Pan Seismosaurus měl zřejmě na mysli strom naprosto jiného druhu totiž sekvojovec (Sequoiadendron giganteum)který se dožívá ještě vyššího stáří (pan Stephenson spočítal 3266 letokruhů). O jednom nejmenovaném keři bych se raději ani nezmiňoval ono totiž určit stáří rostliny jež se stále vegetativně množí a její větve po obvodu zakořeňují a dávají vznik stále novým jedincům kteří jsou vlastně geneticky tentýž jedinec je už pouhá spekulace.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
