Пусть милый вид одноклеточного зеленого создания, плещущегося в водице, не вводит вас в заблуждение: в душе он беспощадный хищник, готовый наброситься на бактерий, лишь недодай ему питательных веществ и солнечных лучей добра.
«Традиционно зеленые водоросли рассматриваются чисто как фотосинтезирующие организмы, которые производят пищу, увлажняясь на свету, – говорит Юнсу Ким, куратор протистов в Американском музее естественной истории, Нью-Йорк (США). – Однако мы пришли к выводу, что потенциально существует множество видов зеленых водорослей, которые могут также поедать бактерий при определенных условиях. А еще мы выяснили, насколько они разборчивы в еде».
Миксотрофия – то есть сочетание автотрофии (например, фотосинтез) и гетеротрофии (например, бактериоядность) – известна у гаптофитов, криптофитов, хризофитов (золотистых водорослей) и динофлагеллятов. Все эти одноклеточные водоросли не имеют отношения к растениям, так что им позволительно. А вот хлорофиты (зеленые водоросли) – это самые что ни на есть растения, пусть и низшие. И то, что в нашем веке биологи стали выявлять у них миксотрофный образ жизни, по крайней мере двигает шаблон.
В 2013 году научная группа Ким впервые запечатлела зеленую водоросль (из рода Cymbomonas) за поеданием бактерий: малютки проходили через клеточный рот в вытянутый канал и затем попадали в большую вакуоль с кислотой, где и переваривались под нуль. Это неожиданное наблюдение позволило ученым утверждать, что столь сложная пищеварительная система, нехарактерная и необязательная для фотосинтетиков, досталась хлорофитам в наследство от бактериоядного нефотосинтезирующего предка всех растений. Как мог выглядеть такой предок, продемонстрировал открытый в 2019 году жгутиконосец Rhodelphis, хищный родственник батрахоспермума.
Чтобы разобраться, насколько часто миксотрофия встречается у зеленых водорослей, Ким и коллеги пригласили поучаствовать в эксперименте знакомых бактерий Pelagibaca bermudensis, пометили их нетоксичной флуоресцентной краской и запустили в вольеры к празинофитам (к этой сборной группе рано отделившихся хлорофитов относится и вышеупомянутый Cymbomonas). Вскоре водоросли засветились зелененьким – то есть наивные бактерии оказались у них внутри! Причем выяснилось, что едят празинофиты исключительно живых бактерий, а вероломно убитых учеными путем жаркого нагрева – не трогают. И чем меньше питательных веществ в среде, тем более жадными до бактерий оказываются водоросли. Миксотрофию проявили все пять штаммов празинофитов, принявших участие в исследовании (из родов Pyramimonas, Pterosperma, Nephroselmis и Dolichomastix).
Это означает, что влияние водорослей на бактериальные сообщества в природных средах может быть сильно недооценено, отмечает Юнсу Ким. «Ученые десятилетиями отправляли спутники в космос и получали оптические данные для отслеживания глобального распределения фитопланктона посредством измерения хлорофилла, – поясняет Николас Бок, первый автор исследования, ныне работающий в Университете Аризоны в Тусоне (США). – Так мы осознали, что фитопланктон играет жизненно важную роль в круговороте углерода. При этом предполагается, что весь этот хлорофилл представляет фотосинтез, а миксотрофия упускается из виду, потому что с помощью спутников нелегко определить, едят ли водоросли другие клетки. Наши открытия показывают, что все намного сложнее». И тут на него накидываются проголодавшиеся зеленые водоросли.
Текст: Виктор Ковылин. Научная статья: The ISME Journal (Bock et al., 2021)
Все права на данный текст принадлежат нашему журналу. Если вам понравилось его читать и вы хотите поделиться информацией с друзьями и подписчиками, можно использовать фрагмент с активной ссылкой на эту статью. С уважением, Батрахоспермум.
Вас также могут заинтересовать статьи:
Как одноклеточные водорослюшки затыкают рот едой
Пластидам динофлагеллят нашли родственников среди зеленых водорослей
Водоросль за ночь превратилась в другую водоросль
Комментарии: