Мал да удал. Учёные нашли существо размером с пылинку

В Америке обнаружен необычный микроскопический организм. Уникальное существо обитает в солёном озере Моно на территории штата Калифорния.

Найденный организм мал да удал: биологи считают, что его изучение даст им ценную информацию о происхождении животных более 650 миллионов лет назад.

Много мышьяка и цианида

Озеро Моно находится в центральной Калифорнии, восточнее Йосемитского национального парка. Оно известно возвышающимися из воды туфовыми образованиями и чрезвычайно солёной водой. Из-за высокой солёности в озере не живёт рыба, зато в огромном количестве водятся рачки, которыми питаются местные и перелётные птицы.

Вся пищевая цепочка животного мира озера Моно основана на одноклеточных водорослях. Ими питаются те самые рачки. Ещё там много «щелочных» мух, приспособленных жить вблизи солёной воды с высоким содержанием мышьяка и цианида.

Необычная фауна этого водоёма давно привлекает внимание учёных. В 2009 году в озере были найдены уникальные бактерии, которые способны выживать при очень высоких концентрациях мышьяка. Теперь учёные из Калифорнийского университета в Беркли обнаружили ещё одно необычное существо, скрывающееся в мелководьях Моно. Об этом открытии рассказывает портал Phys.org, а само исследование опубликовано в журнале mBio.

«Дружит» с бактериями, а не просто поедает их

Найденный организм относится к группе хоанофлагеллатов, или воротничковых жгутиконосцев. Это одноклеточная форма жизни, которая может делиться и превращаться в многоклеточные колонии подобно тому, как формируются эмбрионы животных. «И как ближайший живой родственник животных, хоанофлагеллат является важнейшей моделью для скачка от одноклеточной к многоклеточной жизни», — сообщают исследователи.

Новый вид назвали Barroeca monosierra. Он представляет собой колонии из примерно 100 одинаковых клеток, образующих полую сферу размером с пылинку. Каждая из клеток имеет жгутики, которые позволяют передвигаться по воде.

Учёных удивило, что обнаруженный ими организм обладает собственным микробиомом. Это первый известный им хоанофлагеллат, который установил стабильные отношения с бактериями (на языке науки это называется симбиоз), а не просто поедает их.

«Сможем реконструировать то, что происходило в прошлом»

«О хоанофлагеллатах известно очень мало. Существуют интересные биологические явления, о которых мы сможем узнать, если поймём их экологию», — приводит Phys.org цитату Николь Кинг, профессора молекулярной и клеточной биологии Калифорнийского университета в Беркли и исследователя Медицинского института Говарда Хьюза.

Обычно хоанофлагеллаты видны только через микроскоп, и биологи в своей научной работе, как правило, не обращают на них внимания, предпочитая исследовать макроскопических животных, фотосинтезирующие водоросли или бактерии. Но теперь они надеются, что изучение нового простейшего существа «размером с пылинку» даст ценную информацию о происхождении животных более 650 млн лет назад. Наука сможет лучше узнать, как такие микроскопические организмы, давным-давно обитавшие в океанах, смогли развиться и в конце концов дать начало более сложным видам.

«Животные эволюционировали в океанах, которые были заполнены бактериями, — говорит Кинг. — Если вы задумаетесь о древе жизни, то увидите, что все организмы, которые живут сейчас, связаны друг с другом в ходе эволюции. Поэтому, если мы изучим организмы, которые живут сегодня, то сможем реконструировать то, что происходило в прошлом».

Бактерии действуют как афродизиак

Phys.org рассказывает, что биообразцы для анализа собрал аспирант из Калифорнийского университета в Беркли Дэниел Рихтер, причём произошло это почти 10 лет назад. Возвращаясь из похода по Восточной Сьерра-Неваде, Рихтер набрал в пробирку воду из озера Моно.

Под микроскопом было видно, что она кишела колониями хоанофлагеллат. Они были самыми большими из всех, что ранее наблюдали учёные. Колонии, по оценкам биологов, насчитывали около 100 идентичных клеток, принявших форму сферы. Эти сферы вращались, когда каждая отдельная клетка двигала своими жгутиками.

Долгое время биологические образцы находились в холодильнике кафедры молекулярной и клеточной биологии Калифорнийского университета в Беркли, а потом её сотрудники стали изучат их и обнаружили внутри полой колонии, где не должно было быть никаких клеток, постороннюю ДНК. Выяснилось, что это генетический материал бактерий, которые живут в симбиозе с простейшим существом.

Будущие эксперименты должны показать, как эти бактерии взаимодействуют с хоанофлагеллатами. Предыдущие работы в лаборатории продемонстрировали, что бактерии действуют как афродизиак — они стимулируют клетки этого существа делиться и объединяться в колонии.