Клітини водорості виростили сонячну саламандру
| Цікаво, що дана водорость досі не зустрічалася нікому в "дикій природі", Тобто поза ікринок декількох видів амфібій. Саме час перейменовувати цей живий організм в "саламандоросль" (Фото VCU Rice Center). |
Біологи неодноразово знаходили в гелеобразной оболонці яєць жёлтопятністой амбістоми (Ambystoma maculatum) Клітини водорості Oophila amblystomatis. Її назва так і перекладається з латинської - любителька ікринок саламандри. У природі існують зародки і без водорості. Однак вчені встановили, що їхні шанси вижити нижче, ніж у "зелених" побратимів.
Вся справа в тому, що ікринки земноводного захищені від зовнішнього світу своєрідним м`яким аналогом шкаралупи птахів і рептилій. Коли яйце потрапляє в воду, волога проникає крізь мембрани всередину ікринки і роздуває її. При цьому секрет, що обволікає кожну сферу, також змішується з водою, утворюючи подобу розбухлого желатину.
Ця захисна стіна пізніше, наприклад при висиханні водойми, не дає ікринці загинути, але разом з тим заважає нормальному проходженню кисню до ембріону, а також виведенню CO2. Коли обмін газів йде занадто повільно, потомство саламандри гине.
Фотосинтезуюча водорість може проникати через мембрану яєць і рости всередині ікринок. В ході свого життєвого циклу O. amblystomatis постачає ембріони необхідним їм киснем, а в обмін отримує продукти метаболізму організму, що росте, зокрема вуглекислий газ.
Ця незвичайна симбиотическая система вивчалася десятки років. І ніхто не очікував, що розкриють нові факти спільного життя амфібій і водоростей.
Однак в ході дослідження жёлтопятністой амбістоми Райан Керні (Ryan Kerney) і його колеги з університету Далхаузі (Dalhousie University) дізналися ще дещо цікаве.
Придивившись як слід, вони виявили, що яскраво-зеленим кольором була пофарбована не тільки оболонка ікринок, а й самі ембріони. Клітини водорості були присутні у всьому тілі саламандр.
O. amblystomatis прекрасно себе відчувала всередині клітин хребетного. Більш того, водорість, судячи з усього, згодовувала органеллам господаря продукти фотосинтезу: кисень і вуглеводні.
Однак щоб чужорідні клітини оселилися в клітинах хребетного ... Таке до недавніх пір вважалося нонсенсом. Але, виявляється, імунна система ряду тварин, головна функція якої виганяти з організму всіх чужинців, не завжди противиться інтервентам.
 |
Зліва: виводок плямистої саламандри. Справа: збільшена фотографія однієї з ікринок. Чітко видно, як плавають в оболонці окремі клітини водоростей (фото Renn Tumlison / Henderson State University). |
Вимкнули саламандри свій захисний бар`єр або ж водорості якимось чином його обходять - поки не ясно.
Керні вирішив поспостерігати за вилуплюються ембріонами за допомогою флуоресценції. Після того як на картинці виявилися неподсвеченние клітини (ймовірно, що містять хлорофіл), вчений перейшов до трансмісійний електронний мікроскоп.
Нові фотографії показали, що всередині клітин земноводних, де оселилися водорості, останніх оточували мітохондрії. Але ж саме ці органели переводять кисень і глюкозу в молекули АТФ, запасають енергію.
Виходить, що мітохондрії саламандр можуть харчуватися продуктами фотосинтезу водорості. Однак це поки лише умовивід Райана, яке ще належить довести.
 |
У дорослому стані саламандра ніяким чином не видає, що всередині її клітин ростуть справжні водорості (фото Scott Albert / ilherps.tripod.com). |
Друге, що належить з`ясувати, - як водорості проникають всередину клітин хребетних. Керні, грунтуючись на попередніх дослідженнях ікринок A. maculatum, передбачає, що вхід відкривається в той момент, коли тільки почав розвиватися ембріон викидає з яйця перші відходи життєдіяльності.
Можливо, тому інші вчені які раніше не виявили водорість в ембріонах - на той момент клітини O. amblystomatis просто не встигли поширитися по організму саламандри. Однак те, що їх не помічали, звичайно ж, не означає, ніби ембріони не містять симбіонт всередині себе вже на ранніх стадіях.
Тіло цієї самки роздули від "цінного багажу" в животі. Керні виявив клітини водорості в яйцеводах дорослих саламандр, після чого припустив, що O. amblystomatis може передаватися від матері до ембріонам в процесі розмноження (фото The Horned Jack Lizard / Flickr.com). |
Дана робота цікава ще й тим, що може розповісти вченим багато нового про процеси самовизначення клітин хребетних в ході розвитку. Наприклад, можливо, що якісь спеціалізовані клітини допомагають водоростям пристосуватися до життя всередині земноводного, "зашифрувавши" їх під "свої".
Однак які б припущення зараз ні висували вчені, відповіді на всі питання зможуть дати тільки майбутні дослідження.
До речі, симбіоз з водоростями спостерігали і у інших видів саламандр. Так що скарбничку знань про клітинах поповнить не тільки подальше ретельне розгляд з A. maculatum.
