Биологи распутали эволюционную историю «бывшей водоросли»
Водоросли — это «сборная солянка» из различных организмов, которые живут в воде и заняты фотосинтезом. Некоторые, впрочем, разучились использовать энергию Солнца, например ницшия Nitzschia sp. Новое исследование посвящено эволюции генома у этой диатомеи. Из работы следует, что заимствование ДНК из бактерии и другие перестройки генома сделали ницшию способной использовать альгинаты. Это важный компонент других водорослей — бурых, вроде фукуса и ламинарии.
Многие знакомые нам живые организмы имеют в прошлом головокружительную эволюцию. Подчас она до неузнаваемости меняет их образ жизни и облик. Так, некоторые когда-то автотрофные водоросли (они могли питаться с помощью энергии света) утратили этот навык. Какие-то из них успели настолько сильно преобразиться, что теперь напоминают скорее грибы.
Есть и другие примеры. Скажем, паразитические простейшие из группы апикомплексов (вроде малярийного плазмодия) сохранили пластиды. Эти растительные органеллы уже не способны к фотосинтезу, но явно намекают, что предки паразитов были зелеными и питались светом.
В других случаях разобраться с исходным обликом живых организмов, да и современным способом их питания сложнее. Таковы ницшии (Nitzschia sp.) — представители диатомовых водорослей, имеющих замысловатый «панцирь» из кремнезема.
Диатомеи — важные планктонные продуценты морских экосистем. Вот только ницшия уже не способна играть эту роль: ее бесцветные клетки лишены фотосинтетических систем. Очевидно, представители рода Nitzschia их потеряли и стали гетеротрофами. То есть используют в качестве источника органического углерода кого-то еще.
Однако как именно они питаются и как превратились в «бывшие водоросли»? С точки зрения их экологии такие клетки скорее стоит называть простейшими, то есть гетеротрофными протистами.
С эволюционной историей ницший разобралась новая статья в журнале PLOS Biology. Авторы секвенировали геном одного из штаммов ницший — Nitzschia sing1. Известно, что такие клетки живут на бурых водорослях Fucus serratus и Sargassum sp., используя их полисахарид альгинат. На его долю приходится около 40 процентов талломов этих водорослей.
Оказалось, ницшия «позаимствовала» нужный для этого ген PL7 (Polysaccharide Lyase 7, альгинатлиаза) семейства ALY у морской бактерии. Случился «горизонтальный перенос генов», в ходе которого ДНК одной клетки попала в другую, неродственную.
Такой перенос частенько происходит у бактерий, а вот для эукариот, и в частности водорослей, скорее редкость. Поэтому гены соответствующей группы (ALY) отсутствуют у других диатомей.
Однако на этом история не окончилась. Реконструкция эволюции ницший показала, что после однократного приобретения гена альгинатлиазы тот многократно удваивался и мутировал.
В итоге сейчас Nitzschia sing1 имеет ни много ни мало 91 «потомка» того родительского гена — они распределены по трем генным семействам. Но только одно из них сохранило исходную ферментативную активность.
Два других семейства претерпели другие сложные генные перестройки и приобрели новые функции. Теперь они участвуют в переносе олигосахаридов во внутриклеточные органеллы или образовании моносахаридов при расщеплении альгинатов.
Telegram 
Дзен 
VK Исследователям удалось обнаружить у побережья филиппинского острова Лусон останки «Хофуку Мару» — печально известного японского плавучего концлагеря, подорванного торпедой союзников в 1944 году. Затонувший корабль стал братской могилой более чем для тысячи военнопленных, находившихся на борту.
Ученые впервые объединили головной мозг и аналог спинного мозга плодовой мушки в общую трехмерную карту. Результаты показали, как голова и тело обмениваются сигналами. Анализ сети помог выявить распределенную систему контроля: базовыми движениями насекомого руководили местные группы нейронов, тогда как мозг играл лишь роль координатора.
Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Исследователи НИУ ВШЭ и МГУ доказали универсальный закон, описывающий время исчезновения популяций в случайной среде. Анализ эволюции ветвящихся процессов — сложных вероятностных систем — показал, что вне зависимости от изначального числа особей процесс вымирания подчиняется строгим математическим закономерностям.
Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии