Фораминиферы: простейшие, которые могут жить без кислорода

Жизнь на Земле во многом зависит от кислорода и солнечного света, но есть организмы, которые приспособились к существованию в глубине Мирового океана. 

Кто такие фораминиферы Как они дышат Как это помогло выжить Роль для науки

Кто такие фораминиферы Фото: alex7370/Shutterstock/FOTODOM Фораминиферы встречаются в основном в морях и океанах, но бывают и пресноводные, почвенные виды

Фораминиферы — донные морские одноклеточные организмы, тело которых заключено в раковину величиной 0,05–1 мм. Они питаются бактериями, микроскопическими водорослями или мелкими беспозвоночными.

Обитают в основном в морях и океанах, но встречаются и пресноводные, почвенные виды (правда, они плохо изучены). Могут жить в иле на глубине до 16 м. К сравнению, морской конек обитает на глубине 5–7 м.

Как фораминиферы живут без кислорода Фото: East News Световая микрофотография фораминиферы. Она увеличена в 950 раз

Большинство эукариот (высших организмов, клетки которых имеют ядра) получают необходимую для жизни энергию за счет кислородного дыхания. Лишь единичные организмы могут существовать в бескислородной среде, получая энергию за счет сбраживания органики.

Этим эукариоты отличаются от прокариот (организмы, клетки которых не имеют ядра). Последние могут получать энергию иначе: использовать не только кислород, но и нитраты, сульфаты, серу, карбонаты и так далее. 

Фораминиферы относятся к эукариотам. Тем удивительнее, что они, попав в бескислородную среду, переходят на нитратное дыхание. Усваивают нитраты, восстанавливают их до молекулярного азота и получают необходимую энергию. Фораминиферы используют не только растворенный в воде «тяжелый» нитрат-ион, но и «легкий», который запасен у них в цитоплазме. Так простейшие могут жить более 50 дней. 

Как умение жить без кислорода помогло фораминиферам выжить Фото: Guillermo Guerao Serra/Shutterstock/FOTODOM Ученые полагают, что умение использовать нитратное дыхание помогло фораминиферам пережить массовое вымирание видов, произошедшее примерно 66 млн лет назад

Считается, что фораминиферы появились в докембрийский период, который длился от 540 млн до 4,5 млрд лет назад. В то время в океанах было очень мало кислорода или его вообще не было, а токсичных неорганических соединений — много. В целом условия были схожи с теми, которые имеются сейчас в отложениях морского дна.

Ученые полагают, что именно умение использовать нитратное дыхание помогло фораминиферам пережить массовое вымирание видов, произошедшее примерно 66 млн лет назад. Эти простейшие просто ушли на дно океанов. 

Роль фораминифер для науки Фото: East News Раковины этих простейших помогают ученым реконструировать прошлые условия окружающей среды. А значит, понять, как менялся климат, и как реагировали на эти изменения фораминиферы

Способность фораминифер процветать в экстремальных условиях не только расширяет познание об эукариотах, но и имеет значение для науки. 

Так, раковины этих простейших помогают ученым реконструировать прошлые условия окружающей среды. А значит, понять, как менялся климат, и как реагировали на эти изменения фораминиферы. 

Кроме того, глубоководная среда имеет сходство с внеземными условиями, такими как низкие температуры, темнота и отсутствие кислорода. Следовательно, позволяет представить модель возможного выживания на других планетах. Например, на Марсе, где воздух на 96% состоит из углекислого газа. 

Животные, которые не видели света: обитатели крайних глубин

Четыре причины, которые привели к появлению человека

Самые большие катастрофы в истории Земли: если бы их не было