Водоросли вторгаются в кладки яиц амфибий

Установление симбиотических систем требует, чтобы один организм жил в организме-хозяине или на нём. Для некоторых североамериканских амфибий такими симбионтами являются водоросли, которые ассоциируются с их водными кладками яиц. Исследователи начали предполагать, что эти более мелкие организмы изначально вторгаются в эмбриональные ткани и клетки хозяина, а затем передаются следующему поколению хозяев.

В предыдущем исследовании один из авторов текущей работы входил в команду, которая обнаружила, что одноклеточные водоросли вторгаются в эмбриональные клетки хозяев-саламандр. Это был первый подобный случай, описанный у позвоночного хозяина. Это заставило учёных задаться вопросом, почему фотосинтезирующий организм, такой как водоросли, вторгается в ткани непрозрачного хозяина, который, как это делает желтопятнистая амбистома, практически всю жизнь проводит под землёй. Они выдвинули гипотезу, что водоросли вторгаются в эмбрионы как часть системы межпоколенческой передачи симбионта.

Однако, основываясь на работах 1940-х годов, оставалось весьма возможным и даже вероятным, что водоросли, вторгающиеся в кладки яиц, присутствовали в воде пруда в момент откладки яиц и просто мигрировали внутрь, приобретаясь таким образом из окружающей среды.

Авторы статьи, опубликованной в текущем выпуске журнала Phycologia, исследуют возможность экологического приобретения симбионта у желтопятнистой амбистомы и её симбионта — одноклеточных зелёных водорослей вида Oophila amblystomatis («любящая яйца»). Авторы разработали метод сбора нетронутой воды пруда из ранее идентифицированных мест размножения саламандр, её фильтрации, последующего выделения ДНК, которую затем секвенировали и анализировали. Авторы обнаружили, что вода пруда действительно содержит свободноживущие клетки, последовательности ДНК которых были идентичны или почти идентичны последовательностям водорослей, собранных непосредственно из кладок яиц. Эти обитающие в пруду водоросли присутствовали как до, так и после того, как саламандры отложили яйца. Следовательно, авторы могут заключить, что вода пруда может рассматриваться как потенциальный источник водорослевых симбионтов. Однако всё ещё невозможно сделать вывод, что именно эти свободноживущие водоросли фактически вторгаются в кладки яиц.

Лесные лягушки часто размножаются в тех же прудах, что и саламандры. В неожиданном повороте авторы также выяснили, что водоросли, ассоциированные с саламандрами, генетически немного отличаются от водорослей, ассоциированных с лесными лягушками. Эти результаты предоставляют предварительные доказательства того, что водоросли из пруда, различающиеся генетически, могут привлекаться только к одному типу хозяина. Для дальнейшей проверки этой идеи необходимы более строгие исследования, которые уже ведутся.

Таким образом, пока вопрос о происхождении симбиотических водорослей остаётся открытым и интригующим.