Temat jego pracy dotyczy symbiozy między bakteriami chemosyntetycznymi, a małżami w ekstremalnych ekosytemach głębokomorskich. Panują tam ekstremalne, z punktu widzenia człowieka i życia do jakiego przywykliśmy na powierzchni ziemi, warunki - przede wszystkim wysokie ciśnienie (powyżej 100 barów), wysoka temperatura wody wydostającej się z kominów hydrotermalnych (do 400°C), obecność trujących związków chemicznych (głównie siarkowodoru, metanu, jonów metali ciężkich) oraz brak światła, stąd brak fotosyntezy - czyli konwencjonalnego źródła energii zasilającej ekosystemy.
- Na przykad siarkowodór jest trujący dla zwierząt, które tam żyją, na przykład małż, ale niezbędny w procesach chemosyntezy dla bakterii, które żyją w skrzelach tych małż. Ta symbioza polega na zapewnieniu optymalnych warunków życia w truciznach zarówno dla zwierząt, jak i dla bakterii - mówił Kamil Szafrański w radiowej Jedynce.
NAUKA - serwis specjalny portalu PolskieRadio.pl >>>
Pod koniec lat 70. odkryto, że pomimo tych skrajnie niekorzystnych warunków, na grzbietach gór śródoceanicznych, w pobliżu kominów hydrotermalnych, znajdują się ekosystemy, w których kwitnie życie. Początkowo sądzono, że źródłem energii są cząstki (plankton i martwe pozostałości) opadające z płytszych i bogatszych w składniki odżywcze warstw oceanu. W latach 80. dowiedziono, że to specyficzne bakterie, zdolne do przeprowadzania procesu chemosyntezy (odpowiednika fotosyntezy u roślin; procesu analogicznego pod względem biochemicznym, z wyjątkiem samego źródła energii, w tym przypadku są to wiązania chemiczne, zamiast fotonów światła), zasilają te niezwykłe siedliska. Wokół kominów hydrotermalnych żyją głównie małże, krewetki oraz kraby. Ich wspólną cechą jest posiadanie symbiotycznych bakterii chemosyntetycznych, które produkują dla nich energię niezbędną do życia. Symbioza między tymi organizmami polega na tym, że gospodarz (zwierzę) zapewnia schronienie i stabilne warunki środowiskowe, a symbionty (bakterie) zaopatrują gospodarza w substancje organiczne, które wytwarzają w procesie chemosyntezy, wykorzystując energię z utleniania siarkowodoru i asymilując dwutlenek węgla!
Badania Kamila Szafrańskiego dotyczą między innymi małż z gatunku Bathymodiolus azoricus, które żyją w pobliżu kominów hydrotermalnych na Grzbiecie Śródatlantyckim i dla których jedynym źródłem pokarmu są wewnątrzkomórkowe bakterie chemosyntetyczne znajdujące się w ich skrzelach. Prowadzi on swoje badania na pokładzie francuskiego okrętu naukowego "Pourquoi Pas", który jest wyposażony w robota (Victor 6000), dzięki któremu prowadzone są badania głębokomorskiej fauny. Kamil Szafrański w swojej pracy badawczej zajmuje się również zagadnieniem „dziedziczenia” bakterii symbiotycznych u małż z pokolenia na pokolenie. Ostatnio udowodnił obecność zaledwie kilku bakterii w komórkach jajowych małż, co nie pozostawia wątpliwości, że bakterie są dziedziczone w linii żeńskiej, wewnątrzkomórkowo. Niesie to za sobą ciekawe konsekwencje genetyczne. Po raz pierwszy młody Polak pokazał istnienie tych bakterii wykorzystując dwie niezależne techniki – identyfikacji molekularnej za pomocą sond fluorescencyjnych oraz z wykorzystaniem mikroskopii elektronowej.
Audycję przygotował i prowadził Krzysztof Michalski.
O swoich odkryciach młody naukowiec opowiadał w "Wieczorze odkrywców". Zapraszamy do wysłuchania całej audycji.
(asz)