Вы когда-нибудь задумывались, как глубоководным рыбам и животным удается выживать в среде, где огромная масса воды просто раздавила бы любого из нас? Если верить результатам недавнего исследования, секрет заключается в специфичных молекулах, которые естественным образом вырабатываются в их организмах.

В клетках обитателей морских глубин, включая Viperfish из рода Chauliodus, обнаружено большое содержание Trimethylamine N-oxide. Depositphotos

Может показаться, что мощное давление воды, достигающее на дне Марианского желоба 1,2 тонны на каждый кв. см, с легкостью расплющит человека, как букашку. Однако дело не только в этом.

В обычных условиях, при нормальном атмосферном давлении, молекулы воды внутри живых клеток формируют сеть, похожую на тетраэдр. При изменении формы такой структуры (в том числе в результате внешнего воздействия) происходит нарушение важнейших биологических и химических клеточных процессов. Если подобное случается в масштабах всего организма, это приводит к его гибели.

Под руководством доктора Харрисона Лорана и профессора Лорны Доуган ученые из Britain's University of Leeds выяснили, что в организмах обитателей морских глубин содержится вещество, известное как TMAO (триметиламин N-оксид). Оно предохраняет молекулярные клеточные сети от деформации. Чем глубже находится ареал обитания животных, тем большее триметиламиноксида содержится в их клетках.

В рамках лабораторных тестов образцы воды под высоким давлением с добавлением и без добавления ТМАО подвергались нейтронному облучению. Было обнаружено, что водородные связи в молекулах воды без триметиламиноксида под давлением деформировались, а молекулярные сети уплотнились. Однако в образцах, усиленных ТМАО, водородные связи были прочными и стабильными, и сетевая структура оставалась неизменной.

"Вещества подобные оксид триметиламину создают структурную опору, благодаря которой вода противостоит экстремальным нагрузкам", - утверждает Лоран. "Результаты нашей работы имеют особое значение, поскольку они помогают экспертам глубже изучить механизмы, с помощью которых целые глубоководные сообщества смогли приспособиться к жизни в суровых океанических условиях".

 Доклад о результатах данного проекта был недавно размещен в международном издании "Communications Chemistry".

Источники: University of Leeds, journal Communications Chemistry, Википедиа.
1. (https://en.wikipedia.org/wiki/Viperfish)
2. (ttps://ru.wikipedia.org/wiki/Триметиламиноксид)
3 (https://www.nature.com/articles/s42004-022-00726-z)
4. (https://www.leeds.ac.uk/main-index/news/article/5155/how-fish-survive-extreme-pressures-of-ocean-life)