Секретная мутация гена: оказалось, ее имеют все обитатели Марианской впадины

Человечество тщетно пытается найти следы хоть какой-то жизни далеко за пределами Земли: на Луне, Марсе и даже Энцеладе, спутнике Сатурна. А между тем истинный инопланетный мир находится совсем рядом. Это глубины океана, где тьма сжимается под весом тысяч атмосфер, а существа, похожие на кошмары, научились процветать там, где, казалось бы, вообще невозможно выжить.


Но даже здесь, в царстве вечного мрака, ученые обнаружили удивительные закономерности. Оказывается, рыбы, разделенные миллионами лет эволюции, «изобрели» одинаковый генетический код для выживания. А еще — на дне самой глубокой впадины планеты нашли следы… нас с вами. Готовы к погружению в тайны, которые перевернут ваше представление о жизни на Земле?

Как выжить на дне океана

Глубоководные рыбы — это настоящие шедевры биоинженерии. Например, на глубине 6000 м давление достигает 1100 атмосфер. Это как если вам на палец разом наступили 50 слонов. Здесь нет солнечного света, температура едва превышает 0 °C, а пища настолько редка, что некоторые виды годами ждут «добычи» в виде падающих сверху трупов китов или кальмаров.

6 марта 2025 года в журнале Cell вышло новое научное исследование. В нем ученые Института глубоководных исследований Китайской академии наук рассказали, как эти существа адаптировались к такому аду. Для этого океанологам пришлось собрать образцы 11 видов рыб и беспозвоночных из Марианской впадины и других желобов. Исследователи использовали роботизированные подводные аппараты с манипуляторами, способными аккуратно захватывать хрупких обитателей глубин. К примеру, один из дронов погружался на глубину 7700 м, будто взбирался на Эверест, только вниз.



Анализ ДНК показал удивительное и невероятное: абсолютно у всех видов, которые обследовали ученые, обнаружилась одна и та же мутация ДНК — в гене Rtf1. Если прибегать к аналогиям, то этот ген запросто можно назвать дирижером. Именно он управляет тем, какие участки генома будут активны в клетках. Китайские ученые считают, что мутация Rtf1 помогает рыбам «отключать» ненужные гены (например, связанные с цветным зрением) и усиливать те, что отвечают за устойчивость к давлению и холод.

Но самое потрясающее — эта мутация возникала независимо у разных видов. Взять, например, рыб-ящериц. Bathysaurus ferox «переехали» на глубину 145 млн лет назад, когда по Земле еще бродили тираннозавры. А про угрей Simenchelys parasitica можно сказать, что они еще новички в глубинах, так освоили их всего 2-3 млн лет назад, когда по Африке ходили стаи наших очень далеких предков.

Одни и те же игры эволюции

Есть в биологии одно очень интересное понятие — конвергентная эволюция. Оно означает, что природа просто обожает повторять удачные решения, не изобретая каждый раз велосипед. Например, крылья есть у птиц, летучих мышей и даже у некоторых рыб (например, летучих), но появились они у каждого вида независимо. То же произошло и с глубоководными обитателями.



Почему именно ген Rtf1? Ученые предполагают: этот ген влияет на эпигенетику — систему «меток» на ДНК, которая решает, какие гены активны. В условиях экстремального давления рыбам нужно быстро адаптировать метаболизм, и мутация в Rtf1 позволяет им гибко перестраивать работу клеток.

Впрочем, генетика — далеко не единственный способ выжить на глубине. Например, рыба-капля (Psychrolutes marcidus) имеет студенистое тело, которое способно выдерживать чудовищное давление. А глубоководные удильщики используют биолюминесцентные «удочки» для приманки добычи в полной темноте. Абиссобротула вообще слепая, но рыба не страдает от отсутствия глаз. Она «видит» мир через вибрации воды, которые улавливает всем телом.

Интересно, что некоторые виды «пожертвовали» не только зрением. Например, у глубоководных креветок почти нет пигмента — их тела полупрозрачны, чтобы экономить энергию на производстве цвета, который все равно никто не увидит.

Наследили везде

Марианская впадина — место, куда еще не ступала нога человека, однако его следов там уже полно. Исследование китайских ученых показало, что ткани морских улиток имеют в своем составе полихлорированные бифенилы (ПХБ). Сейчас эти химические вещества практически не используются, но когда-то, до 70-х годов прошлого века, ПБХ были весьма популярны в качестве компонентов красок. Также данные бифенилы активно применяли при производстве трансформаторов.



Экологи и врачи предупреждают: эти соединения весьма и весьма опасны. Они не разлагаются веками и способны вызывать онкологические заболевания и гормональные сбои у большинства живых существ.

Как ПХБ попали на глубину 11 км? Все просто: реки несут промышленные отходы в океан, течения распределяют их по планете, а тяжелые молекулы постепенно оседают на дно. Это как вылить ложку яда в бассейн, через время он будет везде.

К сожалению, ПХБ не единственная проблема самого глубокого места на планете. В донных отложениях там нашли полибромированные дифениловые эфиры (ПБДЭ). Это огнезащитные добавки из мебели и электроники. Их концентрация в Марианской впадине местами выше, чем в прибрежных водах Китая!

Ученые бьют тревогу: глубоководные экосистемы крайне уязвимы. Например, глубоководные улитки живут до 100 лет и медленно размножаются. Накопление токсинов в их организмах может разрушить всю пищевую цепь.

А еще на дне находят микропластик — частицы размером с рисовое зерно. Они попадают сюда из разлагающихся бутылок, рыболовных сетей и даже из косметики. Рыбы принимают их за планктон, пластик забивает их желудки, и они умирают от голода.