Многие истины, описывающие нашу Вселенную, кажутся непоколебимыми. Небо голубое, гравитация правит миром, ничего не может передвигаться быстрее скорости света, многоклеточная жизнь невозможна без кислорода. Впрочем, оказывается, что последний «факт» требует пересмотра с тех пор, как учёные раскрыли тайну метаболизма паразита Henneguya zschokkei – первого известного человечеству животного, которому не нужен кислород.

Многоклеточная жизнь зародилась более 1,45 млрд лет назад с умением усвоения кислорода. Крупная архея поглотила мелкую бактерию, и каким-то образом «охотник» и «жертва» осознали, что они полезны друг для друга. Симбиоз одноклеточных организмов дал дорогу совместной эволюции, и однажды бактерии, укрывающиеся внутри архей, стали органеллами, известными как митохондрии. Сегодня каждая клеточка в нашем организме, кроме эритроцитов, содержит большое количество митохондрий, которые отвечают за аэробное дыхание. Митохондрии окисляют органические соединения, и используют высвобождающуюся при этом энергию для синтеза АТФ – аденозинтрифосфата, играющую ключевую роль в обмене энергии в клетках живых организмов.

Науке известны некоторые адаптации живых организмов, позволяющие им жить и процветать в условиях с низкой концентрацией кислорода. Некоторые одноклеточные организмы также развили родственные митохондриям органеллы для анаэробного метаболизма, однако до недавнего времени идея многоклеточных организмов, способных существовать без кислорода казалась нереальной и служила темой разгорячённых дискуссий. О существовании паразита лососёвых рыб Henneguya zschokkei известно ещё с конца XIX века. Однако лишь недавно исследователи по сути заново открыли это стрекающее, которое не имеет митохондрий и не практикует аэробное дыхание. Поскольку это родственное медузам животное не дышит, оно не зависит от кислорода. Стоит отметить, что данное открытие меняет наше понимание того, какая жизнь возможна не только на Земле, но также за её пределами.

Несмотря на крайне непривлекательный внешний вид цист Henneguya zschokkei в мышцах лососёвых рыб, этот паразит не приносит существенного вреда своему хозяину и не передаётся другим организмам при поедании заражённой рыбы. Проводя значительную часть своего жизненного цикла в форме цист внутри скелетных мышц хозяина, это многоклеточное животное существует в условиях крайнего дефицита кислорода. Чтобы узнать, как ему это удаётся, учёные произвели исчерпывающее исследование генома паразита. Секвенирование генома показало, что стрекательное H. zschokkei полностью утратило участок ДНК, ответственный за формирование митохондрий и аэробное дыхание. Подобно некоторым одноклеточным организмам оно обрело специфические органеллы, которые воспроизводят функции митохондрий без потребности в кислороде. Впрочем, их форма заметно отличается от органелл, которые появились у одноклеточных.

Параллельное секвенирование генома близкородственного паразита Myxobolus squamalis показало, что, несмотря на аналогичный жизненный цикл, тот сохранил митохондриальный геном. По мнению исследователей, в случае Henneguya zschokkei эволюция по каким-то причинам пошла путём генетического упрощения. За миллионы лет существования вида он деволюционировал от свободно живущего медузообразного предка в простого многоклеточного паразита. В этом процессе H. zschokkei утратил большую часть оригинального медузьего генома, но почему-то сохранил сложную структуру стрекательных клеток, которые паразит использует не для охоты или защиты от хищников, но для прикрепления к хозяину. По мнению учёных, помимо общей ценности для мира науки, это открытие может стать полезным для разработки новых методик борьбы с паразитом: хотя он безопасен для человека, его присутствие существенно понижает качество рыбного сырья.