Ученые Лимнологического института СО РАН предложили лечить байкальскую губку серебром

По наблюдениям специалистов Лимнологического института СО РАН, популяция байкальских губок гибнет от неизвестного заболевания. Ученые выясняют, что стало причиной болезни и как с нею бороться, – первые положительные результаты получены в экспериментах с использованием наночастиц серебра, сообщает пресс-служба Иркутского научного центра СО РАН.

Больные губки. Фото из архива профессора С.И.Беликова

С 2011 года на дне озера вместо здоровых зеленых особей находят пораженные экземпляры темно-коричневого цвета или целые поля розовых губок – пустые скелеты погибших животных, заселенные цианобактериями. Гибель губок и массовое развитие спирогиры в озере заставляют лимнологов говорить об «экологическом кризисе», который переживает Байкал. Среди причин негативных изменений специалисты рассматривают неупорядоченную туристическую деятельность на побережье и повышение среднегодовой температуры. Пока ни одна из этих версий научно не доказана. Чтобы выяснить, какие факторы и в какой мере влияют на состояние природных фильтров, исследователям необходимо провести эксперименты в различных смоделированных условиях. Для этого используется культура клеток губок – так называемые примморфы.

– Мы достаем внешне здоровую губку из Байкала, через специальный фильтр отжимаем из нее клетки и помещаем их в контейнер, – рассказал профессор, доктор биологических наук Сергей Беликов, заведующий лабораторией аналитической биоорганической химии ЛИН СО РАН. – В норме через час–два эти клетки объединяются в агрегаты клеток, через день–два формируют покрытую эпителиальным слоем примморфу, а примерно через год некоторые из них начинают формировать молодую губку.

Здоровые губки

Такая способность объясняется тем, что большинство клеток губки – стволовые, то есть могут превращаться в различные клетки ткани и дать начало полноценной особи. До 2011 года лимнологам удавалось без проблем выращивать культуру из клеток губки. В последнее время ситуация изменилась и, по мнению ученых, это происходит из-за массовой болезни губок, вероятно, вызванной действием бактерий.

Предварительные результаты эксперимента по преодолению этой проблемы показали, что при добавлении наночастиц серебра примморфы не погибли и начали объединяться в конгломераты по «здоровому» сценарию. В воде без серебра такого не произошло. Чтобы признать эти выводы значимыми, работу необходимо многократно повторить и получить статистически достоверные данные, а это требует серьезных затрат.

– Наша задача сейчас – попытаться определить необходимую концентрацию серебра и время воздействия на большом объеме материала, – объясняет Сергей Беликов. – Но для проведения масштабных исследований не хватает экспериментальных площадей: нужны большие холодные комнаты с температурой 4–10 градусов (температура воды Байкала) для выращивания тысяч образцов примморф, а также помещения для подготовки проб и проведения анализов.

Еще одной из причин болезни губок, по версии ученых, может быть повышенная концентрация метана в байкальской воде. Под воздействием бактерий метан окисляется до метанола и, возможно, отравляет губку. В пользу гипотезы говорит тот факт, что на погибших розовых губках концентрация бактерии Verrucomicrobia subdivision 6, способной окислять метан, оказалась в 60 раз выше, чем в экземплярах, добытых со дна озера до начала массового заболевания. В обычном состоянии бактерия несущественно влияет на жизнедеятельность здоровых губок, но активное размножение может иметь печальные последствия для организма хозяина.

Морские и пресноводные губки являются предметом совместного изучения сотрудников лаборатории аналитической биоорганической химии ЛИН СО РАН и ученых из университета Майнца (Германия). Специалистов интересует механизм биоминерализации – отложения кремнезема (окиси кремния), из которого состоит скелет губок. Окись кремния в виде кварца широко востребована в производстве электроники и волоконной оптики. Однако работа с ним возможна либо при очень высоких температурах (от 600 до 800°C), либо в агрессивных средах (щелочи или кислоты). Губки строят свой скелет при комнатной температуре, нейтральном уровне рН, из ничтожной концентрации кремниевой кислоты, присутствующей в воде. Исследование механизма отложения кремнезема у этих животных в перспективе может сделать использование кварца в нанобиотехнологиях более простым и доступным.

ИА «Альтаир» присутствует в самых популярных соцсетях.
Присоединяйтесь к нам:
Telegram
Одноклассники
Вконтакте

Поделитесь новостью с друзьями: