Симбиотические инфузории и бактерии имеют общего предка

Инфузории, как и люди, заселены огромным разнообразием бактерий. Некоторые инфузории и их бактериальные симбионты стали друзьями на всю жизнь, как показали исследователи из Института морской микробиологии Макса Планка в Бремене, сравнив группу этих одноклеточных инфузорий и их бактериальных партнеров из Карибского и Средиземного морей. Бактерии снабжают своих хозяев-инфузорий питанием, окисляя серу. Удивительно, но они обнаружили, что это партнерство возникло однажды, от единственного предка инфузорий и единственного предка бактерий, несмотря на то, что места отбора проб разделяет целый океан.

Хемосинтез и симбиоз как стратегия

Многие организмы используют сероокисляющие бактерии в качестве источника энергии. В своем исследовании ученые сравнили виды инфузорий рода Kentrophoros, которые утратили ротовое отверстие, и симбиотических сероокисляющих бактерий, от которых они зависят. Этот тип симбиоза называется мутуализмом, то есть оба партнера зависят друг от друга.

Исследователи обнаружили 17 видов Kentrophoros, которые все связаны между собой и имеют одинаковый базовый план строения тела, хотя у каждого есть свои уникальные черты. Анализ последовательностей ДНК показал, что все инфузории произошли от одного общего предка. То же самое было верно и для бактерий, которые все принадлежали к одной группе близких родственников из линии, новой для науки.

Это означает, что в какой-то момент миллионы лет назад первые Kentrophoros и предок этих бактерий сформировали партнерство, которое сохранилось на протяжении лет, и их потомки теперь встречаются по всему миру.

"Бактериальные симбионты растут только на одной стороне тела инфузории. Некоторые инфузории имеют специальные складки, чтобы увеличить площадь для оптимального роста. Эти инфузории носят свой личный огородик, который они собирают путем фагоцитоза", — объясняет Брэндон Си, аспирант Института морской микробиологии Макса Планка.

Николь Дубилье, директор Института, добавляет: "Одним из удивительных результатов нашего исследования было то, что партнерство между инфузориями и их симбионтами было высокостабильным и специфичным в течение очень длительного эволюционного периода, возможно, десятков или сотен миллионов лет".

Следующим шагом в планах является секвенирование генома бактериальных симбионтов и их хозяев. Также культивирование инфузорий и их симбионтов открыло бы дверь для будущих исследований о том, какой вклад каждый партнер в этой симбиотической команде вносит в их отношения.