Nya trekönade rundmaskarter har 'extrem resistens mot arsenik'
Forskare har nyligen upptäckt inte mindre än fem nya arter av rundmask i saltvatten i Mono Lake i Mono County, CA. Medlemmarna av en av dessa arter har en supermakt: De är extremt resistenta mot arsenik.
Nematoder eller rundmaskar är en typ av ryggradslösa djur. De ser väldigt mycket ut som maskar, men de är inte relaterade till dem, och de kan vara mycket, mycket mindre. Vissa arter är inte längre än en bråkdel av en millimeter långa och är bara synliga under ett mikroskop.
Dessa små varelser lever i nästan alla miljöer på jorden, och medan det exakta antalet befintliga arter av nematoder är okända, antyder uppskattningar att det finns minst 40 000 olika arter runt om i världen.
Nyligen har professor Paul Sternberg - från California Institute of Technology i Pasadena - och kollegor från olika forskningsinstitutioner hittat inte mindre än åtta arter av nematoder i Mono Lake, av vilka fem forskare inte tidigare har beskrivit.
Mono Lake är en saltvattensjö som bildades naturligt för minst 760 000 år sedan. Även om det alltid har varit en saltlösning, fördubblades dess salthalt faktiskt de senaste decennierna som ett resultat av mänsklig aktivitet.
Sjöns vatten rymmer räkor och saltlinsflugor och de lockar vilda fåglar, som fiskar och måsar. Nu har forskarna funnit att nematoder också är bland de ryggradslösa djur som har gjort Mono-sjön till sitt hem.
Av de åtta arter som teamet nyligen isolerade i sjöns vatten har en en speciell egenskap: Den har en anmärkningsvärd motståndskraft mot arsenik, ett giftigt ämne som är dödligt för människor såväl som för många andra djur.
Forskarna rapporterar sina resultat i en studiepapper som visas i tidskriften Aktuell biologi.
Nya arter överlever extrema miljöer
Prof. Sternberg och teamet samlade in och analyserade olika prover från Mono Lake tre regioner: Pristine Beach, Navy Beach och Old Marina.
Vid Pristine Beach isolerade de bara en nematodart, medan de hittade tre vid Old Marina och sju vid Navy Beach. Av totalt åtta olika arter var tre tidigare kända, nämligen: Mononchoides americanus, Diplogaster rivalisoch Prismatolaimus dolichurus.
Forskarna karakteriserade alla fem tidigare okända arter, men en i synnerhet - i släktet Auanema - fick ögonen på dem. Liksom andra arter i samma släkte, den nya Auanema nematoden har tre kön: hermafrodit, man och kvinna.
Och som andra Auanema nematoder - liksom de andra nematodarterna vid Mono Lake - är denna nya art resistent mot arsenik.
Till skillnad från andra nematoder, är dess motståndskraft mot detta giftiga ämne, som forskarna beskriver det, kvalificerat som "extrem". Det kan överleva exponering för en koncentration av arsenik som är ungefär 500 gånger så hög som den mängd som skulle döda en människa. Dessutom kan det hålla ut, som forskarna konstaterar, "under en längre tid."
Det är också anmärkningsvärt att förutom att överleva - till och med frodas - i en extrem miljö, kan de nya nematodarterna också klara sig under laboratorieförhållanden, vilket är ovanligt för andra så kallade extremofila arter.
"Extremophiles kan lära oss så mycket om innovativa strategier för att hantera stress", säger första författare Pei-Yin Shih. "Vår studie visar att vi fortfarande har mycket att lära oss om hur dessa 1000-celliga djur har behärskat överlevnaden i extrema miljöer", fortsätter hon med att tillägga.
Framöver hoppas forskarna att ta reda på de biokemiska och genetiska faktorer som kan främja nematoder för överlevnad i sådana extrema miljöer.
Dessutom planerar de att kartlägga den nya genetiska sammansättningen Auanema arter för att se om de kan hitta de gener som gör dessa ryggradslösa djur så resistenta mot arsenik.
Arsenikförorening av dricksvatten utgör ett viktigt hot mot människors hälsa eftersom det kan leda till cancer och andra hälsoproblem. Att lära sig mer om nematoders motståndskraft mot detta giftiga ämne kan därför leda till bättre sätt att skydda folkhälsan.
Studie medförfattare James Siho Lee hävdar att "[det är oerhört viktigt att vi uppskattar och utvecklar en nyfikenhet för biologisk mångfald."
”Nästa innovation för bioteknik kan vara ute i naturen. En ny biologiskt nedbrytbar solskyddsmedel upptäcktes till exempel från extremofila bakterier och alger. Vi måste skydda och ansvarsfullt använda vilda djur. ”
James Siho Lee
