Автор работы Андреа Унзуэта Мартинес из лаборатории экофизиологии, биогеохимии и инженерии Гиргиса изначально изучала способность устриц выживать в океане. Моллюски умеют регулировать внутренний pH, поддерживая стабильную среду даже во время отливов, когда кислотность воды меняется. Завершив докторскую диссертацию, посвященную микроорганизмам внутри устриц, исследовательница задалась вопросом об их роли в этих процессах.
Чтобы добраться до микробов, обитающих в замкнутом пространстве между телом устрицы и ее раковиной, Мартинес сконструировала специальное устройство, напоминающее катетер. Этот инструмент позволил ей безопасно отбирать пробы жидкости, не нарушая герметичность среды. Результаты эксперимента превзошли ожидания: оказалось, что гены микробов и самого моллюска активируются одновременно. При этом микроорганизмы начинали экспрессировать гены, способствующие осаждению карбоната кальция, из которого и состоит раковина.
Параллельно с этим процессом у устрицы включались гены, связанные с нейроиммунной системой, которая обычно отвечает за обнаружение чужеродных тел. Ученые предположили, что таким образом хозяин не борется с микробами, а вступает с ними в химическую коммуникацию. По словам Мартинес, это открытие порождает больше вопросов, чем ответов, и теперь исследователям предстоит выяснить, как именно скоординирована эта работа.
Питер Р. Гиргис, профессор организменной и эволюционной биологии и содиректор Гарвардской инициативы в области микробиологических наук, отмечает, что подобные исследования напоминают о важности сотрудничества животных с миром микробов. Часто считается, что организмы выполняют всю работу самостоятельно, но на деле микроорганизмы почти всегда играют значимую роль в физиологических процессах. В случае с устрицами микробы могут брать на себя часть энергозатрат по созданию раковины, что особенно важно в условиях растущей кислотности океана. Чем кислее вода, тем больше энергии требуется моллюску, и помощь симбионтов становится для него спасением. Статья, описывающая это открытие, опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
