© Patrick Keeling Lab, UBC
Ученые впервые обнаружили организм, который может продуцировать хлорофилл, но не участвует в фотосинтезе.
Своеобразный организм называют «коралликолидом», потому что он обнаружен в 70 процентах кораллов по всему миру и может дать подсказки о том, как защитить коралловые рифы в будущем.
«Это второй по численности обитатель кораллов на планете, и мы до сих пор его не видели», — говорит Патрик Килинг, ботаник и старший научный сотрудник Университета Британской Колумбии, курирующий исследование, опубликованное в журнале Nature. «Этот организм ставит совершенно новые биохимические вопросы. Он выглядит как паразит, и он определенно не фотосинтезирует. Но он все еще производит хлорофилл».
Хлорофилл — это зеленый пигмент, содержащийся в растениях и водорослях, который позволяет им поглощать энергию солнечного света во время фотосинтеза.
«Хлорофилл без фотосинтеза на самом деле очень опасен, потому что хлорофилл очень хорош в захвате энергии, но без фотосинтеза для медленного высвобождения энергии это похоже на жизнь с бомбой в ваших клетках», — говорит Килинг.
Коралликолиды живут в желудочной полости множества кораллов, ответственных за создание рифов, а также черных кораллов, веерных кораллов, грибных кораллов и анемонов. Они представляют собой apicomplexan, часть обширной группы паразитов, которые имеют клеточный компартмент, называемый пластидой, который является частью клеток растений и водорослей, где происходит фотосинтез. Самый известный apicomplexan — паразит, ответственный за малярию.
Более десяти лет назад в здоровых кораллах были обнаружены фотосинтезирующие водоросли, связанные с апикомплексанами, что указывает на то, что они могли эволюционировать из доброкачественных фотосинтезирующих организмов, прикрепленных к кораллам, прежде чем превратиться в тех паразитов, которых мы знаем сегодня.
Научные данные показали, что коралловые рифы содержат несколько apicomplexans, но коралликолиды, наиболее распространенные, до сих пор не изучены. Организм задал новую загадку: он не только имеет пластиду, но и содержит все четыре пластидных гена, используемых в производстве хлорофилла.
«Это просто головная боль», — говорит Уолдан Квонг, научный сотрудник UBC и ведущий автор исследования. «Мы не знаем, почему эти организмы держатся за эти гены фотосинтеза. Здесь происходит какая-то новая биология, чего мы раньше не видели».
Исследователи надеются, что дальнейшие исследования коралликолидов обеспечат более глубокое понимание среды обитания кораллов и позволят нам лучше их сохранить.
A widespread coral-infecting apicomplexan with chlorophyll biosynthesis genes, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1072-z , https://www.nature.com/articles/s41586-019-1072-z