Необычный симбиоз инфузории, зелёной водоросли и пурпурной бактерии
Исследователи из Института зоологии Кёльнского университета под руководством доктора Себастьяна Гесса изучили крайне редкий и загадочный тройственный симбиоз. Консорциум состоит из инфузории-хозяина и двух типов эндосимбионтов: зелёной водоросли и ранее неизвестной пурпурной бактерии.
Генетический анализ розово-зелёной инфузории Pseudoblepharisma tenue показал, что эндосимбиотическая бактерия относится к так называемым «пурпурным серным бактериям» (семейство Chromatiaceae), но утратила способность окислять восстановленные соединения серы — ключевую черту других представителей этого семейства.
- Геном пурпурной бактерии сильно редуцирован, что указывает на её специализацию в фиксации углерода посредством фотосинтеза. Вероятно, она больше не способна жить вне клетки-хозяина.
- Новый вид бактерии, Candidatus Thiodictyon intracellulare, представляет собой исключение среди известных пурпурных серных бактерий.
В статье, опубликованной в Science Advances, учёные объясняют, как кислород-чувствительная пурпурная бактерия сосуществует с продуцирующей кислород зелёной водорослью внутри инфузории.
Исследование в природных условиях
Pseudoblepharisma tenue обитает в гипоксичных придонных отложениях прудов в заповеднике «Зиммельрид» (Германия). Поскольку культивировать инфузорию в лаборатории не удалось, учёные сотрудничали с микроскопистом-любителем доктором Мартином Кройцем, который годами наблюдал за этим организмом и отправлял свежие пробы осадка в Кёльн для анализа.
Ключевые выводы
Реконструкция геномов трёх симбиотических партнёров, проведённая доктором Серхио Муньос-Гомесом, показала масштабную физиологическую редукцию эндосимбиотической пурпурной бактерии.
«Симбиоз породил уникальное химерное существо: подвижную и прожорливую клетку, которая одновременно использует световую энергию аноксигенного фотосинтеза для жизни в глубоких, бедных кислородом слоях прудов», — отмечают исследователи. — «Зелёные водоросли, по-видимому, играют второстепенную роль. Ключевой физиологический вклад вносит кислород-чувствительная пурпурная серная бактерия».