Θαλάσσιες αράχνες: Καλλιεργητές βακτηρίων που καταναλώνουν μεθάνιο

Η ανακάλυψη των θαλάσσιων αραχνών

Οι θαλάσσιες αράχνες, πλάσματα που θυμίζουν αράχνες και ζουν κοντά σε εκπομπές μεθανίου στον πυθμένα της θάλασσας, φαίνεται να καλλιεργούν και να καταναλώνουν μικροβιακά είδη που τρέφονται από το ενεργειακά πλούσιο αέριο. Αυτή η ανακάλυψη διευρύνει τον κατάλογο των οργανισμών που βασίζονται σε συμβιωτικές σχέσεις με μικρόβια για να επιβιώσουν σε αυτά τα εξωπραγματικά περιβάλλοντα.

Η έρευνα της Shana Goffredi

Η Shana Goffredi από το Occidental College στην Καλιφόρνια και οι συνεργάτες της συνέλεξαν θαλάσσιες αράχνες – θαλάσσια αρθρόποδα που ονομάστηκαν έτσι λόγω της ομοιότητάς τους με τις αράχνες – ζώντας κοντά σε τρεις διαφορετικές εκπομπές μεθανίου στον Ειρηνικό Ωκεανό. Βρήκαν τρία προηγουμένως άγνωστα είδη από το γένος **Sericosura**, που φαίνεται να αφθονούν μόνο κοντά σε αυτές τις εκπομπές αερίου.

Η διατροφή των θαλάσσιων αραχνών

Άλλοι τύποι θαλάσσιων αραχνών που δεν ζουν κοντά σε εκπομπές μεθανίου συνήθως τρέφονται με άλλα ασπόνδυλα. Ωστόσο, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι νέες θαλάσσιες αράχνες φαίνεται να λαμβάνουν το μεγαλύτερο μέρος της διατροφής τους από ένα ιδιαίτερο σύνολο βακτηριακών ειδών που ζουν στα σώματά τους. Αυτά τα βακτήρια συλλέγουν ενέργεια μεταβολίζοντας μεθάνιο και μεθανόλη που προέρχονται από τις εκπομπές, ενέργεια που διαφορετικά θα ήταν απρόσιτη για τις θαλάσσιες αράχνες.

Η μικροβιακή “γούνα” των θαλάσσιων αραχνών

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα βακτήρια περιορίζονταν στους εξωσκελετούς των αραχνών σαν μια “μικροβιακή γούνα”, αναπτύσσοντας σε “ηφαιστειογενείς” συστάδες, όπως τις περιγράφει η Goffredi. Τα στρώματα της βακτηριακής ανάπτυξης είχαν επίσης σημάδια σαν κοψίματα από χλοοκοπτικό, όπου οι αράχνες πιθανόν να τα έτρωγαν χρησιμοποιώντας τα σκληρά “χείλη” τους και τα τρία μικροσκοπικά δόντια τους.

Επιβεβαίωση της κατανάλωσης βακτηρίων

Για να επιβεβαιώσουν ότι οι θαλάσσιες αράχνες όντως κατανάλωναν τα βακτήρια, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια τεχνική ραδιενεργού επισήμανσης για να παρακολουθήσουν πώς ο άνθρακας στο μεθάνιο καταναλώθηκε από τις θαλάσσιες αράχνες στο εργαστήριο. “Παρακολουθήσαμε το μεθάνιο να εισέρχεται στους μικροοργανισμούς που βρίσκονται στην επιφάνεια των αραχνών και στη συνέχεια παρακολουθήσαμε το μόριο του άνθρακα να μετακινείται στους ιστούς της αράχνης”, λέει η Goffredi.

Η επιλογή των βακτηρίων

Οι ερευνητές δεν πιστεύουν ότι οι θαλάσσιες αράχνες τρώνε απλά ό,τι τυχαίνει να αναπτύσσεται στους εξωσκελετούς τους. Επειδή τα είδη που ζουν στους εξωσκελετούς είναι διαφορετικά από αυτά που γενικά βρίσκονται στο περιβάλλον, αυτό υποδηλώνει ότι υπάρχει κάποια διαδικασία επιλογής, λέει η Goffredi. “Οι αράχνες καλλιεργούν και φροντίζουν μια πολύ ειδική κοινότητα.”

Η σύγκριση με άλλους οργανισμούς

Οι θαλάσσιες αράχνες δεν είναι οι πρώτοι οργανισμοί που καλλιεργούν μικρόβια για να αποκτήσουν χημική ενέργεια. “Κάθε φορά που εξετάζουμε τα οικοσυστήματα γύρω από τις εκπομπές μεθανίου, το βρίσκουμε όλο και περισσότερο”, λέει ο Erik Cordes από το Temple University στην Πενσυλβάνια. Εργάστηκε με την Goffredi σε ένα προηγούμενο έργο που βρήκε μια παρόμοια συμβίωση σε σωληνοσκώληκες. Η αφθονία ζωής που βρίσκεται κοντά στις εκπομπές “τροφοδοτείται από το μεθάνιο και άλλες χημικές ουσίες και όχι από την ενέργεια του ήλιου. Αυτό είναι πραγματικά εκπληκτικό”, λέει.

Η αμοιβαία ωφέλεια

Ο Cordes επισημαίνει ότι τα βακτήρια επίσης ωφελούνται από το να βρίσκονται στα σώματα των θαλάσσιων αραχνών. Όπως οι αγελάδες σε μια φάρμα, αποκτούν προστασία και πρόσβαση σε καλύτερα βοσκοτόπια. Για παράδειγμα, αν μια εκπομπή μεθανίου μετακινηθεί σε διαφορετικό μέρος του πυθμένα της θάλασσας, οι θαλάσσιες αράχνες θα μπορούσαν να μεταφέρουν τα βακτήρια στην νέα πηγή. “Οι θαλάσσιες αράχνες τα κρατούν στο τέλειο περιβάλλον”, λέει.