Обнаружен механизм прикрепления красных водорослей к скалам

Геологи из Университета Гранады (Испания) впервые описали биологический механизм, объясняющий, как известковые красные водоросли растут на каменистых субстратах.

Это открытие позволило лучше понять физиологию этого типа водорослей и объяснить существующий парадокс в палеонтологии: отсутствие этих водорослей в осадочных породах ископаемых утёсов. Была обнаружена органическая прослойка между красными водорослями, растущими на скалах, и поверхностью камня. Это тонкий органический слой полисахаридов, очень эффективный во время роста и развития водорослей. Однако после гибели водоросли этот слой теряет адгезионные свойства, что приводит к её отделению от субстрата.

Исследователи Хуан Карлос Брага, Антонио Чека и Хулио Агирре сделали это открытие в рамках двух проектов, финансируемых Министерством науки и инноваций Испании. Красные водоросли — организмы, живущие на прибрежных утёсах, также обильно покрывают каменистые поверхности пляжей Испании (в некоторых случаях до 60% от общей площади). Однако такие водоросли не встречаются прикреплёнными к своим обычным субстратам в ископаемой летописи. Теперь найдена причина, по которой эти водоросли исчезают со временем из палеонтологической летописи.

«Наше исследование показало, что ключ кроется в системе прикрепления, которую используют Rhodophyta, — сказал Хулио Агирре. — Это тема, которую до сих пор не планировал изучать ни один исследователь в мире, поэтому мы очень довольны результатами».

Красные водоросли — это организмы, которые кальцифицируют свой скелет: их клеточные стенки осаждают карбонат кальция (CaCO₃), что делает их чрезвычайно важными в качестве окаменелостей. Их часто находят в любых морских ископаемых бассейнах. Существует множество различных видов в осадочных остатках, но они не прикреплены к стенам древних утёсов.

Группа геологов провела полевые работы на утёсах побережья Альмерии, где взяла образцы живых Rhodophyta, прикреплённых к скалам. С помощью электронного микроскопа была идентифицирована прослойка, позволяющая водорослям прикрепляться к твёрдым поверхностям. После её выделения и проведения базовых биологических испытаний учёные установили, что это тип высокоэффективного полисахарида. Это объясняет не только способ прикрепления этих организмов, но и демонстрирует их способность производить множество веществ.

Стабилизаторы и эмульгаторы для пищевой промышленности

Красные водоросли представляют собой очень интересную группу организмов. Некоторые виды используются в пищу, а пищевая промышленность применяет их в качестве добавок, стабилизаторов или эмульгаторов.

В природе существует две группы известковых красных водорослей: нечленистые и членистые. Водоросли первой группы кальцифицируют все свои клетки, поэтому они хорошо фоссилизируются и сохраняются в геологическом времени. Вторая группа хуже представлена в ископаемой летописи, так как состоит из водорослей, разветвлённых в виде небольших кустиков с группами некальцифицированных клеток. Это приводит к разъединению и фрагментации остатков членистых водорослей после их гибели и плохой сохранности в окаменелостях.

Существует два основных типа нечленистых красных водорослей в зависимости от их экологии:

• Те, что растут в виде водорослевой корки на каменистых поверхностях.
• Те, что развиваются в виде родолитов.

Родолиты — это водоросли, которые растут в сферической форме вокруг твёрдого ядра, к которому прикрепляются (например, обломка раковины или камня). В обоих случаях механизм прикрепления, идентифицированный учёными, работает и представляет собой огромный шаг вперёд в понимании биологии и экологии этих организмов.