W komórkach kręgowców po raz pierwszy znaleziono algi-symbionty

Naukowcy po raz pierwszy odkryli jednokomórkowe algi-symbionty w komórkach kręgowców. Do tej pory uważano, że układ odpornościowy kręgowców nie może „pozwolić” na stały pobyt w komórkach „osób z zewnątrz”. Badacze opisali swoje wyniki na IX Międzynarodowym Kongresie Morfologii Kręgowców, który odbył się w Punta del Este w Urugwaju.

Symbioza między salamandrami Ambystoma maculatum i fotosyntetycznymi algami Oophilia amblystomatis jest znana biologom od dawna - glony żyją w jajach, żerując na odpadach zawierających azot z rosnącego zarodka. Z kolei rozwijające się zwierzę otrzymuje tlen z alg, który jest produktem ubocznym fotosyntezy.

Do tej pory uważano, że O. amblystomatis żyją tylko poza zarodkiem, jednak autorzy nowej pracy wykazali, że tak nie jest. Naukowcy zbadali jaja A. maculatum za pomocą mikroskopii fluorescencyjnej (ta metoda pozwala zobaczyć chlorofil zawarty w algach), a także tunelowej mikroskopii elektronowej. Okazało się, że glony znajdują się nie tylko poza zarodkiem, ale także w jego komórkach, a mitochondria salamandry otaczają każdą komórkę alg. Mitochondria to organelle, które wytwarzają energię dla komórki za pomocą tlenu i substancji zawierających węgiel. Lokalizacja O. amblystomatis wskazuje zatem, że salamandry bezpośrednio wykorzystują je do produkcji energii.

Naukowcy nie wykluczają, że glony mogą być przenoszone do zarodka od matki - O. amblystomatis znaleziono w jajowcach dorosłych samic salamandry, skąd mogą one wejść do jaj. Ponadto naukowcy proponują inny mechanizm - glony mogą kolonizować jaja na etapie powstawania układu nerwowego w zarodku. W tym momencie następuje duże uwalnianie odpadów metabolicznych zawierających azot, które powinny przyciągać glony.

Jak dotąd autorzy nie potrafią wyjaśnić, w jaki sposób glony przeżywają w komórkach salamandry. Układ odpornościowy kręgowca jest „dostrojony” w taki sposób, że niszczy wszelkie komórki lub tkanki, które nie są jego własnymi komórkami lub tkankami. Naukowcy sugerują, że salamandry mogą „działać” na nieco inny mechanizm - zwierzęta te są w stanie wyhodować nowe kończyny, a prawie wszystkie komórki dorosłych zwierząt są pluripotencjalne, to znaczy mogą przekształcić się w inne komórki organizmu. Z powodu tej cechy komórki salamandry mogą w jakiś sposób nauczyć się rozpoznawać „obcych”.

Ostatnio naukowcom udało się znaleźć inny niezwykły przykład symbiozy - analiza DNA pasożytniczych os wykazała, że ​​wydzielane przez nie toksyny są wirusowymi cząsteczkami nudiwirusów - grupą wirusów, które infekują stawonogi.