Яйца позеленели

Симбиоз размывает границы между животными и растениями

turtlejournal.com
Пятнистые саламандры, как и все животные, лишенные возможности фотосинтеза, научились прибегать к помощи водорослей для взращивания своего потомства. Но только сейчас выяснилось, что этот союз намного более тесный, чем считалось ранее.

С целью максимально повысить эффективность биологических систем естественный отбор и эволюция постоянно совершенствуют навыки маскировки или охоты. Иногда это приводит к появлению настолько узкоспециализированных организмов, что само их существование зависит от прихотей погоды или перистальтики чужого кишечника.

Есть и более универсальные, в меру самодостаточные виды, не гнушающиеся воспользоваться чужой помощью в поиске пищи или в очистке собственного организма от паразитов. Партнерами в подобном содружестве могут даже быть представители разных царств: например, муравьи и грибы или саламандры и водоросли.

Амфибии даже доверяют водорослям «воспитание» своих яиц.

Как показали Райан Керни из Университета Далхаузи и его коллеги, этот союз еще более тесный, чем считалось ранее: водоросли устраиваются в эмбрионе пятнистой саламандры Ambystoma maculatum фактически до рождения, когда еще неоплодотворенные яйца проходят по половым путям матери.

Пятнистые саламандры большую часть своей жизни проводят под землей, охотясь на сверчков, многоножек и прочую мясистую членистоногую живность. Полностью на открытую поверхность они выбираются теплыми и влажными весенними ночами в поиске партнеров для спаривания. Тогда мелкие пруды и лужицы кишат тысячами земноводных. Самки откладывают до сотни яиц, которые залипают на поверхности подводной растительности.

Снаружи яйца покрыты толстой желеподобной оболочкой, которая предотвращает высыхание и защищает зародыш от внешней среды. Но этот же щит замедляет транспорт кислорода, столь необходимого развивающемуся организму.

Это «эмбарго» амфибии научились преодолевать с помощью практически натурального хозяйства — подселяя в эмбрион фотосинтезирующие, то есть продуцирующие кислород, водоросли.

Водоросли не только располагаются между клетками зародыша саламандры, но даже проникают в них, фактически предоставляя ему свои фотосинтезирующие органеллы во временное распоряжение. В обмен водоросли получают избыточное количество легкоусвояемых азотных отходов, которые использует для строительства собственных белков. Кроме того, даже холоднокровный зародыш становится для водорослей настоящим инкубатором, способствуя размножению последних.

Впрочем, семейная идиллия продолжается недолго — лишь до того момента, как формируется иммунная система саламандр, для которой водоросли уже становятся опасными чужаками.

Хотя впервые этот союз был описан аж 123 года назад, авторы публикации в Proceedings of the National Academy of Sciences показали, насколько он тесен.

Случай симбиоза водорослей и эмбрионов саламандр продолжает порождать все новые и новые теории о взаимной пользе — в частности, о неизвестных сигнальных молекулах, продуцируемых водорослями и регулирующими развитие зародыша амфибий. Происходит ли при этом обмен генетической информацией, пока неясно, так как экспрессию генов водорослей во взрослых клетках амфибий выявить пока не удалось.

Но если такой перенос действительно имеет место, то нельзя исключить вероятность, что через несколько десятков миллионов лет амфибии могут полноценно «позеленеть», научившись самостоятельно получать от солнца энергию и кислород.