Учёные возродили «забытый» род водорослей, живущих в морских животных
В конце XIX века учёные были озадачены «жёлтыми клетками», которые они наблюдали в тканях некоторых морских животных умеренных широт, включая актиний, кораллов и медуз. Были ли эти клетки частью животного или отдельными организмами? И если отдельными, то паразитами или полезными симбионтами?
В 1882 году в журнале Nature биолог сэр Патрик Геддес из Эдинбургского университета предположил, что эти клетки не только являются отдельными организмами, но и приносят пользу животным-хозяевам. Он отнёс их к новому роду Philozoon (от греч. phileo — «любить как друга» и zoon — «животное»), после чего сменил карьеру, став пионером в области градостроительства. Со временем его научный вклад был в значительной степени забыт, а название рода Philozoon не использовалось.
Спустя более века после публикации Геддеса международная команда исследователей вновь изучила эти «жёлтые клетки», которые, как было установлено после Геддеса, являются фотосинтезирующими водорослями из семейства Symbiodiniaceae.
В исследовании, опубликованном 28 июня в European Journal of Phycology, команда возродила род Philozoon, используя современные технологии для тщательной характеристики двух видов водорослей, изученных Геддесом, а также шести новых родственных видов.
«Патрик Геддес опередил своё время, поняв, что "жёлтые клетки" в тканях животных — это отдельные микроскопические водоросли-симбионты, создающие "фотосинтезирующее животное". Это было крупное открытие», — говорит Тодд ЛаЖюнесс, профессор биологии из Университета Пенсильвании и ведущий автор работы.
Исследователи использовали генетическую информацию, морфологические характеристики, экологические признаки и географическое распространение для определения разнообразия внутри рода Philozoon. Образцы животных (мягких и твёрдых кораллов, медуз, актиний) были собраны по всему миру, включая Италию, где Геддес проводил свои первые исследования.
«Тот факт, что эти водоросли существуют в животных от Средиземного моря до Новой Зеландии и Чили, напоминает нам, насколько широко распространены эти симбиозы на Земле», — отмечает ЛаЖюнесс.
Команда установила, что на самых северных и южных границах ареала Philozoon выдерживают температуры воды от почти 4°C зимой до 32°C летом.
«Способность этих видов Philozoon выдерживать широкий диапазон температур, вероятно, связана с их диверсификацией в более холодные периоды позднего плиоцена и плейстоцена. Эта адаптация может защитить их и животных-хозяев от некоторых последствий изменения климата, по крайней мере, в краткосрочной перспективе», — пояснил ЛаЖюнесс.
Тщательная идентификация и классификация этих симбиотических водорослей необходима для понимания биологии и эволюции морских животных, которые полагаются на них для выживания.
«Передовые молекулярно-генетические методы, доступные сегодня, существенно улучшили наши возможности по изучению этих микробов», — говорит Пилар Касадо-Амесуа, исследователь из Ассоциации HyT (Испания).
ЛаЖюнесс подчеркнул, что именно Геддес безоговорочно признал полное значение имеющихся доказательств, назвав эту ассоциацию «лишайником животного мира» и описав её как «высшее развитие не паразитизма, а взаимности между животным и растительным царствами». Теперь, спустя более века после их открытия, истинная природа этих водорослей наконец получила должную характеристику.