Углевод, производимый бактериями, запускает морское обрастание

Плавающие личинки многих донных морских беспозвоночных (губок, кораллов, червей, устриц) перед прикреплением к морскому дну и превращением в молодых особей должны найти подходящее место. Ранее исследователи из Школы наук о Земле и технологий Университета Гавайев (SOEST) выяснили, что сигналом для оседания и метаморфоза служат специфические бактерии в биоплёнках.

Новое исследование под руководством Марни Фреклтон из Тихоокеанского центра биологических исследований (PBRC) в SOEST показало, что за этот процесс у личинок морских многощетинковых червей Hydroides elegans отвечает углеводная часть сложной молекулы липополисахарида, производимого определёнными бактериями. Результаты опубликованы в журнале Communications Biology.

"Эти черви доминируют в бентосных сообществах и являются серьёзной проблемой для судоходства, покрывая корпуса и винты кораблей, пирсы, сети марикультурных хозяйств и трубы систем охлаждения", — отметил старший автор работы Майкл Хэдфилд.

Бактериальные сообщества, первыми заселяющие новые поверхности в море, определяют, какие химические сигналы получают морские личинки. Исследование впервые детально проанализировало химические соединения на поверхности конкретных видов бактерий биоплёнки, которые взаимодействуют с рецепторами личинок червя и индуцируют их оседание и превращение.

"Таким образом, бактерии биоплёнки изначально формируют и затем поддерживают донные сообщества, привлекая к местам личинки и споры других организмов", — пояснила Фреклтон.

Оставшиеся загадки

Учёные отметили, что большинство видов бактерий в биоплёнке не индуцируют оседание личинок червя. Даже разные штаммы одной и той же бактерии, собранные в разных местообитаниях, могут обладать или не обладать этим свойством.

Исследователи обнаружили, что экстракты углеводной части липополисахаридов сохраняют тот же индуктивный или неиндуктивный эффект. Липополисахариды — невероятно распространённые, но разнообразные бактериальные молекулы, что может объяснять, как разные организмы оседают в разных местах.

"В будущем мы планируем изучить структуру частей этих молекул, которые индуцируют оседание, и их взаимодействие с личинками, а также протестировать личинок других морских беспозвоночных, например, кораллов", — сообщила Фреклтон.