氷河について私たちは何を知っていますか？これらは、何千年にもわたって形成されてきた氷の塊です。一見、そのような極端な条件に耐えることができる生物はいないので、彼らの中には生命の問題はないように思われます。しかし、実際にはそうではありません。氷河には多数の生物が生息しており、氷河の中に生態系全体が形成されています。さらに、低温に耐性のあるバクテリアだけでなく、大きなワームについても話します。それらは、太平洋岸北西部の氷河、およびブリティッシュコロンビアとアラスカで見つけることができます。それらは「コオリミミズ」（Mesenchytraeus solifugus）と呼ばれ、有名なミミズの遠い親戚です。これらの無脊椎動物のサイズは比較的小さく、長さは約130 mmに達し、直径はデンタルフロスに匹敵します。ワームは、定期的に氷河の表面に這うか、氷河の奥に隠れているという意味で、かなりアクティブなライフスタイルを導きます。
ワームが氷河にどのように住んでいるか：
氷虫はコロニーに住んでいます。夏の昼と夜には、食べ物を求めて氷河の表面に大量に出現します。彼らは藻類とデトリタス（組織崩壊の産物、つまり無脊椎動物の残骸）を食べます。朝に近づくと、彼らは「一晩」の間氷の中に隠れます。そして冬には、彼らは氷河の奥深くに行き、春が始まるまでそこにいます。
一部の科学者は、フナクイムシを地球上で最も神秘的な生き物であると考えています。しかし、コオリミミズはこれでそれらを迂回さえしました。結局のところ、彼らは雪と氷の中で完全に生き残ることを学び、水の凝固点で最も活発になります。そして、周囲温度が摂氏+5度に上昇すると、これらの無脊椎動物は死にます。ほとんどの陸生生物は、体を覆う何らかの断熱材がなければ、そのような状態に耐えることができません。しかし、アイスワームはどのようにそれを行いますか？
この質問は、動物学および生物学部のダニエルH.シャイン教授が率いるラトガーズ大学の科学者に興味を持っていました。彼らの意見では、これらの生物学的エキセントリックを理解することは人々にとって非常に重要であり、研究は遅延を容認しません。ワームは氷河とともに消え、おそらくすぐに完全に消えます。科学者がワームがそのような極端な条件にどのように対処するかを理解することができれば、それは彼らが地球とそれ以降の生命の限界を理解するのを助けるでしょう。
コオリミミズの秘密は何ですか：
生物学の法則によれば、温度が下がると、体の反応が遅くなり、エネルギーレベルが下がります。温血動物はより多くのエネルギーを燃焼して比較的一定の温度を維持しますが、冷血動物は無気力になり、冬眠さえします。しかし、コオリミミズではありません。
ラトガーズ大学の科学者たちは、彼らが冷えるにつれて彼らのエネルギーレベルが上昇することに気づきました。あるバージョンによると、ATP（アデノシン三リン酸）として知られる特別な分子がワームにこの能力を与えます。それはあらゆる生物のエネルギー過程における重要な分子です。 ATP合成酵素と呼ばれる複雑な酵素を使用して生成されます。ATP合成酵素は、すべての既知の生物でほぼ同じです。
コオリミミズには、ATP合成酵素を生成する特別な遺伝的メカニズムがあります。ダニエルH.シャインが言うように、ATPの生成を加速するのはDNAの余分な部分です。
シャイン氏によると、進化を説明するのは難しいが、ワームが高山菌から遺伝物質の一部を借りている可能性があるという。もしそうなら、この「遺伝的盗難」は特に珍しいものです。なぜなら、「盗まれた」DNAは通常、ATPが生成されるミトコンドリアに組み込まれないからです。
しかし、アイスワームの特徴はそれだけではありません。遺伝的サプリメントに加えて、ATPが低温で生成されることを可能にする変更された細胞の「サーモスタット」を持っています。これらの2つの変化が組み合わさって、コオリミミズはほとんどの生き物よりもはるかに高い細胞ATP濃度を持っていることを意味します。
さらに、科学者たちは、ワームがメラニンでいっぱいであるという別の理論を研究することを計画しています。メラニンは、紫外線から人間の皮膚を保護するのに役立つ同じ色素です。しかし、人間とは異なり、コオリミミズは体全体にメラニンを持っています：脳、腸、そして筋肉。いくつかの研究は、特定の状況では、メラニンが太陽放射からエネルギーを抽出できることを示しています。科学者たちは、このプロセスがコオリミミズでも発生する可能性があると推測しています。現在、彼らはこのバージョンをチェックしています。
コオリミミズが氷河にコロニーを形成する方法：
コオリミミズに関連する謎は、低温でエネルギーを生成する能力だけではありません。科学者たちは、氷河から氷河へとどのように移動するかも興味を持っています。この質問に答えるには、これらの無脊椎動物は科学者がまだほとんど知らない生態系の一部であることを理解する必要があります。
2021-08-24 14:46:52
著者: Vitalii Babkin