Российские ученые открыли уникальные хищные "водоросли"

МОСКВА, 19 июл – РИА Новости. Канадские и российские биологи открыли два новых вида хищных микроорганизмов, предками которых были вполне обычные фотосинтезирующие красные водоросли. Их описание и значение этого открытия для науки было раскрыто в журнале Nature.

«

"Родство между такими разными организмами кардинально меняет понимание об эволюции красных водорослей и растений вообще. Ранее считалось, что они сразу перешли к фотосинтезу после симбиоза с цианобактериями. Обнаруженные нами два вида Rhodelphidia – живое подтверждение неправильности этого утверждения", — рассказывает Денис Тихоненков из Института биологии внутренних вод РАН в Бороке.

По современным представлениям, эукариоты - сложные клетки с обособленным ядром и полным "набором" других органелл - появились в результате "ассимиляции" их предками различных бактерий и архей. Характерным примером этого процесса являются митохондрии - клеточные "энергетические станции", синтезирующие основную "энерговалюту" клеток – молекулы АТФ.

Они отделены от остальной части клетки двойной мембраной, похожей на оболочку бактерии, а также обладают своей собственной ДНК и системой синтеза белков. Органы фотосинтеза растений и водорослей - хлоропласты - имеют аналогичную природу. "Приручение" их бактериальных прародителей, как сегодня считают биологи, было ключевым шагом в эволюции древнейших предков растений и животных.

Когда и как это произошло, пока не понятно, что порождает массу споров среди ученых. К примеру, многие исследователи сейчас считают, что предки красных водорослей, одной из древнейших групп растений, очень резко перешли от питания "чужой" органикой или извлечения энергии из неорганических молекул, на их самостоятельное производство при помощи поглощенных ими цианобактерий.

Как передает пресс-служба Российского научного фонда, Тихоненков и его коллеги случайно выяснили, что это было не так, изучая геномы двух недавно открытых одноклеточных хищников, Rhodelphis limneticus и Rhodelphis marinus.

Эти причудливые и очень небольшие существа, длина чьего тела составляет около 10-13 микрометров, были выловлены российскими исследователями из вод озера Трубин в Черниговской области Украины и найдены в окрестностях кораллового рифа у берегов вьетнамского тропического острова Кон-Дао.

Данные микроорганизмы похожи по своему поведению и устройству клеток на типичных одноклеточных хищников – они обладают жгутиком, могут менять форму своей оболочки, обволакивая добычу, а также преследовать ее или просто плавать по кругу внутри того водоема, где они обитают.

Когда ученые начали изучать этих далеких родичей человека, они заметили несколько необычных черт, которые не были характерны для других хищных одноклеточных существ. К примеру, поверхность их клеток была покрыта выростами, отсутствующими у амеб, инфузорий и прочих простейших, а их ядро и митохондрии были расположены необычным образом.

Все эти необычные особенности заставили ученых детально изучить геном этих загадочных хищников. К их большому удивлению, их ДНК содержала в себе большое число обрывков, которые, по идее, не должны встречаться у простейших, так как они кодировали белки, связанные с фотосинтезом. Что интересно, все эти гены были повреждены или отключены и никак не проявляли себя в жизни этих хищников.

Сравнив их геномы с образцами ДНК многих других одноклеточных живых существ, а также водорослей и многоклеточных животных, ученые с удивлением обнаружили, что ближайшими родичами Rhodelphis были не амебы или инфузории, а красные водоросли.

Все это, как считает Тихоненков, радикально меняет наши представления о том, как эволюционировали водоросли и растения. Теперь нельзя говорить о том, что их предки сразу перешли к полному фотосинтезу, минуя фазу, в которой они одновременно питались и "готовой" органической пищей, и производили ее сами.

«

"Иными словами, в ранней эволюции растений и водорослей существовала ключевая промежуточная миксотрофная фаза, похожая на обнаруженных нами простейших. Они существовали, по крайней мере, до того момента, как древняя пластида стала надежным источником энергии и питательных веществ", — заключает ученый.