<i>Olavius algarvensis</i>. Kuva: HYDRA/MPIMM/C.Lott
Olavius algarvensis. Kuva: HYDRA/MPIMM/C.Lott

Suolettoman madon symbiontit korvaavat ruoansulatuskanavan.

Olavius algarvensis on merkillinen nivelmato, joka elää syvällä Välimeren pohjamudassa. Sillä ei ole suuta, silmiä, suolta tai peräaukkoa. Sen ravinnonsaanti ja jätteiden kierrätys on täysin symbioottisten bakteerien varassa.

Näistä symbionteista on tiedetty tähän mennessä varsin vähän, sillä ne eivät kasva viljelyalustalla. Nyt yhdysvaltalaiset tutkijat professori Edvard M. Rubinin johdolla ovat lukeneet kaikkien madossa elävien symbionttien geenit.

Olavius-madon geneettinen analyysi osoitti, että sillä on ainakin viisi erilaista symbioottista bakteeria. Se oli odottamaton löytö, sillä muilla kemosynteesistä riippuvaisilla organismeilla on yleensä vain yksi bakteerilaji. Olaviuksen bakteerit kuuluvat gamma- ja deltaproteobakteereihin.

Proteobakteerit ruokkivat matoa sitomalla hiilidioksia. Hiilidioksidin sitominen vaatii kuitenkin energiaa, jota bakteerit saavat hapettamalla rikkiä tai pelkistämällä sulfideja. Mato liikkuu pohjasedimentin eri kerroksissa, joissa voi paikoin olla puutetta hapesta tai sulfideista, joten se tarvitsee monta eri strategiaa energian tuottamiseen. Eri bakteerit siis ottavat vastuun ravinnon hankinnasta eri kerroksissa saatavilla olevista yhdisteistä riippuen.

Koska bakteerit tuottavat kaiken madon tarvitseman ravinnon, se ei tarvitse suuta.
Suolen puuttuminen on kuitenkin suurempi mysteeri. Hyvin harva eläin on kyennyt luopumaan siitä kokonaan. Symbionttien geenivertailu tunnettujen bakteerien kanssa osoitti, että monet niiden geeneistä osallistuvat typen aineenvaihduntaan. Ne pilkkovat typpeä nitraatiksi ja nitriitiksi ja vapauttavat sen suoraan ympäristöön. Näin bakteerit voivat korvata suolen.

Vaikka mato on täysin riippuvainen bakteereista, bakteerit eivät ilmeisesti ole täysin riippuvaisia madosta. Täysin symbioottiseen elämäntapaan siirtyneiden bakteerien genomi yleensä pienenee, mutta tätä ei havaittu Olaviuksen symbionteilla. Tutkimuksesta kertoi Nature.