Ученые нашли у одноклеточных гарпуны и многоствольные пулеметы

Многие медузы и другие книдарии вооружены стрекательными клетками, которые помогают им и защищаться, и нападать. Однако гомологичные органы имеются и у некоторых динофлагеллят в их единственной клетке – предполагалось, что эти средства обороны связывает общее эволюционное происхождение. Однако новая работа Грегори Гейвлиса (Gregory Gavelis) из Университета Британской Колумбии и его коллег показала, что развились они независимо друг от друга. Об этом сообщает статья, опубликованная учеными в свежем номере журнала Science Advances.

Ученые исследовали молекулярную структуру «гарпунов» у динофлагеллят разных групп, а также гены, связанные с синтезом соответствующих структурных белков. Обнаружилось, что устроены они часто намного сложнее, чем у более «развитых» медуз. В целом, авторы выделили два типа таких механизмов, представив 3D-схемы их устройства и работы. Это может быть одиночный «гарпун» на скрученной нити, заключенный в герметичную капсулу, как у Polykrikos lebouriae. Еще больше впечатляет целый «боекомплект» из 11–15 зарядов у Nematodinium, которые расположены наподобие вращающегося блока стволов в пулемете Гатлинга.

Такие «пулеметные» нематоцисты пока что единственный пример «многоствольного оружия», известный в живой природе. «Несмотря на радикальные структурные различия, – подчеркивают Гейвлис и его соавторы в статье, – все эти нематоцисты у динофлагеллят имеют общее происхождение, и все используют энергию сжатия для баллистического движения. Особенности их строения наглядно демонстрируют процесс, в ходе которого простые структуры, имевшие секреторную функцию, превратились во внутриклеточное оружие».