Исследование раскрывает сигналы, которые водоросли используют для «общения» с окружающей средой

Учёные из Bigelow Laboratory показали, что глаукофиты — группа одноклеточных водорослей, отдалённо родственных растениям — способны к химической коммуникации. Это указывает, что такая способность могла возникнуть раньше на древе жизни, а не является уникальной для сложных организмов, как считалось.

«Мы видим, что этот организм, имеющий общее происхождение с растениями, использует процесс коммуникации, который когда-то считался исключительной чертой растений», — сказал соавтор исследования Джон Бёрнс.

Значение открытия

• Понимание клеточной коммуникации у новых линий жизни помогает проследить эволюцию этих способностей.
• Микроводоросли, включая глаукофитов, критически важны для биогеохимических циклов в водных системах.

«Базовый процесс коммуникации у растений и глаукофитов схож, — отметил ведущий автор Баптист Жено. — Но изучение того, как одноклеточные водоросли осуществляют эти процессы, прокладывает новый путь».

Результаты опубликованы в The Journal of Eukaryotic Microbiology.

Эксперимент с глаукофитами

Исследователи сосредоточились на виде Cyanophora paradoxa. Они обнаружили, что в ответ на стресс (например, изменение освещения) эти водоросли производят этилен — гормон, ключевой для созревания плодов у растений.

Когда команда добавила предшественник этилена, глаукофиты произвели большое количество гормона и замедлили рост.

«Если смотреть на гены растений, никогда не подумаешь, что глаукофиты могут использовать те же сигнальные пути, — сказал Бёрнс. — В этой истории растения — «странные», которые пошли другим эволюционным путём. Глаукофиты могут иметь больше общего с другими водорослями».

Перспективы и значение

Это первое свидетельство выработки гормонов как реакции на стресс у глаукофитов. Остаются вопросы о том, как эти организмы меняют поведение (плавание, развитие) в ответ на гормоны.

Исследование также подчёркивает ценность глаукофитов как модельных организмов из-за их уникального положения на древе жизни, стабильности в лаборатории и быстрого роста. Они полезны для изучения эволюционной истории и разработки продуктов на основе водорослей.

«Разрыв в знаниях между этими одноклеточными эукариотами и культурными растениями всё ещё огромен, — заключил Жено. — Это сложно, но увлекательно, потому что нам предстоит ещё так много узнать об этих маленьких клетках, живущих вокруг нас».