Az élethez szükséges levegő, ezt mindannyian tudjuk. Erről azonban nem értesítették a Henneguya salminicola nevű parazitát, aki köszöni szépen, kiválóan él oxigén nélkül is. Na de hogy csinálja?
Alapvetően mindegyik élőlény oxigén segítségével termel magának energiát, s ha bizonyos ideig ezt nélkülöznie kell, akkor elpusztul. Néhány baktériumról (biológiaóráról ismerős lehet az anaerob baktérium elnevezés, ők alkotják például az emberi bélflóra 99 százalékát) eddig is tudtuk, hogy kivételt képez a szabály alól, például az Antarktisz jege alatt fény és oxigén nélkül élnek évmilliók óta néhányan. Ezek azonban nem túl bonyolult élőlények, sejtmag és körülhatárolt sejtszervecskék nélkül éldegélnek. Eddigi feltételezéseink szerint az ennél bonyolultabb élőlényeknek szükségük van oxigénre a működésükhöz – épp ezért olyan meglepő, hogy találtak olyan többsejtű élőlényt, aki lemondott a hagyományos légzésről.
A medúza távoli rokona, aki szerint az oxigén felesleges
A H. salminicola parazita élőlény, amely halak, legfőképpen lazacok testén belül él. Úgy néz ki, mint egy ebihal, de igazából a medúzákkal, azaz a csalánozókkal rokon. Ám valamiért úgy döntött, hogy terhes számára ez a hasonlóság, és annyira leegyszerűsödik, amennyire az biológiailag csak lehetséges. Nincsenek idegsejtjei, sem izmai, DNS-e a létező legegyszerűbb, és a légzést is képes volt elhagyni. Mindezek ellenére él és szaporodik.
Akkor honnan van energiája?
A kutatók felfedezték, hogy az állatból hiányzik az egyébként minden állatban jelen lévő mitokondriális genom. Nincsenek olyan génjei, amelyek alapvetően a mitokondriumban, azaz az energia előállításáért, tárolásáért felelős sejtszervecskében tartózkodva lehetővé tennék a sejtlégzést. Igen ám, de ezek után joggal merül fel a kérdés, hogy akkor mégis honnan nyer energiát maga az állat? A parazitákra jellemző fehérje segítségével szerez a gazdatestből? Nos, egészen konkrétan ezt még a tudósok sem tudják. Ezért is olyan érdekes az állat: tele van rejtélyekkel.
A tudósok eddigi elmélete alapján fejlett, többsejtű organizmusok először akkor jelentek meg a Földön, amikor az oxigénszint megnövekedett. Az evolúció folyamatában pedig az élőlények egyre összetettebbé váltak, az egysejtűeknél fejlettebbek voltak a többsejtűek, és így tovább. Erre itt egy állat, aminek az evolúciós folyamata nem olvasta a tankönyveket. Oxigénmentes környezetbe kerülve addig egyszerűsítette magát, míg már nem lett szüksége levegőre. A tudósoknak ezek után át kell gondolniuk a többsejtű élet feltételeit, aminek eddig egyik fő eleme maga az oxigén volt.
Nem is ő az első?
Valószínűleg nem a H. salminicola az első olyan többsejtű élőlény, amelyik jól megvan oxigén nélkül is. 2010-ben a marchei Politecnico egyetem kutatói – Roberto Danovaro vezetésével – 3500 méteres mélységben találtak ilyen élőlényeket a tengerben. A nevük loricifera, illetve többes számban loriciferák: mini páncélban élő, szájjal, emésztőrendszerrel, fejjel rendelkező kis állatkák. Keringési rendszernek híján vannak, és méretük is inkább mikroszkopikus, a tenger üledékében találhatók, de akkor is. Olyan mélységben élnek, ahol már nincs oxigén, többsejtűek, és vígan élnek, esznek, szaporodnak. Az ő sejtjeikben sincs mitokondrium, de minek is, hiszen az oxigént nem hasznosítják, a kutatók viszont az anaerob baktériumokra jellemző energiaellátáshoz hasonló képleteket találtak bennük.
Meddig bírjuk levegő nélkül?
Az ember természetesen nem bírja sokáig levegő nélkül. De mégis mit jelent az a nem sokáig? 2016-ban Barcelonában a spanyol Aleix Segura rekordideig tartotta vissza a lélegzetét: 24 percen és 3 másodpercen keresztül. Ezt is csak úgy érte el, hogy előtte tiszta oxigént lélegzett be, majd a próba ideje alatt szinte mozdulatlan maradt. Minél többet mozgunk, annál több oxigénre van szükségünk – tudják ezt a szinkronúszók, a profi szabadtüdős merülők vagy a gyöngyhalászok is. Ugyanakkor az ember fejlődőképes: a Fülöp-szigetek, Malajzia és Indonézia partjainál élő bajau népcsoport tagjai teljesen a vízi életmódhoz alkalmazkodtak, olyannyira, hogy genetikai mutáció eredményeképpen megnagyobbodott a lépük is, hogy tovább – akár 13 percig is – bírják egy levegővel a víz alatt. Az ember, az állatok, a sejtek elképesztő módon képesek alkalmazkodni a változó körülményekhez, és szinte a semmiből is megteremtik magukat. Ez az élet egyik csodája.
