Обнаружен недостающий эволюционный переход между грибами и паразитами
Швейцарские зоологи из Базельского университета открыли новый вид паразита, который представляет собой недостающее звено в эволюции между грибами и экстремальной группой паразитов — микроспоридиями. Это позволяет впервые реконструировать происхождение этих опасных паразитов. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Проблема микроспоридий
Микроспоридии — это большая группа экстремальных паразитов (известно более 1200 видов), поражающих людей и животных и наносящих значительный ущерб системам здравоохранения и сельскому хозяйству. Их особенности затрудняли изучение эволюции:
- Живут и размножаются внутри клеток хозяина.
- Имеют самый маленький известный геном среди эукариот.
- Лишены собственных митохондрий.
- Обладают уникальным аппаратом заражения — полярной трубкой.
- Имеют чрезвычайно высокую скорость молекулярной эволюции, что осложняет геномный анализ.
Находка в дафниях
Изучая водяных блох (дафний), группа профессора Дитера Эберта несколько лет назад обнаружила новый паразитический вид. Его классифицировали как микроспоридию, поскольку у него была характерная полярная трубка. Однако полный геномный анализ преподнёс сюрпризы:
- Геном больше напоминает грибной, чем геном микроспоридии.
- У паразита есть митохондриальный геном.
Новый вид назвали Mitosporidium daphniae. Он оказался тем самым недостающим звеном между грибами и микроспоридиями.
Переписывая эволюционную историю
Совместно с коллегами из Швеции и США исследователи установили:
- Mitosporidium daphniae происходит от предков всех известных микроспоридий.
- Сами микроспоридии произошли от древнейших грибов.
- Новый вид ведёт типичный для микроспоридий внутриклеточный паразитический образ жизни, но его геном атипичен и близок к геномам грибных предков.
Последовательность адаптаций
Учёные пришли к выводу, что эволюционный путь микроспоридий состоял из двух ключевых этапов:
- Сначала они перешли к внутриклеточному паразитизму.
- Затем произошли радикальные генетические изменения: утрата митохондрий, экстремальное метаболическое и геномное упрощение.
«Наши результаты — не только веха в исследовании микроспоридий, но и имеют большое значение для изучения специфических адаптаций паразитов в целом», — поясняет профессор Дитер Эберт.