Саламандра - первый в мире фотосинтетический позвоночный

Ученые долго полагали, что только растения, водоросли, некоторые бактерии и несколько беспозвоночных были способны использовать преимущества фотосинтеза, который превращает солнечный свет непосредственно в энергию. Но теперь, согласно Природе, впервые был обнаружен фотосинтезирующий позвоночный.

Невероятное существо - не что иное, как довольно распространенная пятнистая саламандра ( Ambystoma maculatum ). По иронии судьбы, пятнистая саламандра не является новым видом для исследователей, и давно известно, что эмбрионы животных имеют симбиотические отношения с фотосинтезирующими водорослями. Эти отношения, однако, всегда считались внешними, в результате чего водоросли и саламандра работают раздельно для справедливого обмена ресурсами.

Оказывается, что исследователи просто не смотрели достаточно внимательно. Исследуя партию эмбрионов саламандры, ученый Райан Керни из Университета Далхаузи увидел нечто иное, чем можно было бы предположить из преобладающей догмы - ярко-зеленый цвет, исходящий из их клеток.

Этот цвет обычно указывает на присутствие хлорофилла, который является светопоглощающим зеленым пигментом, который делает возможным фотосинтез.

«На жаворонке я решил сделать флуоресцентный снимок с длительной экспозицией эмбриона саламандры до вылупления», - сказал Керни. После подтверждения этого эксперимента с использованием просвечивающей электронной микроскопии он подтвердил свое подозрение. Внутри клеток саламандры находились водорослевые симбионты.

На самом деле, симбиотические партнеры часто находились на границе митохондрий, органелл, ответственных за выработку энергии клетки. Таким образом, вполне вероятно, что митохондрии использовали прямые преимущества кислорода и углеводов, побочных продуктов фотосинтеза, которые вырабатывались водорослями.

Причина, по которой это открытие вызывает удивление, заключается в том, что у всех позвоночных есть так называемая адаптивная иммунная система, которая естественным образом уничтожает любой чужеродный биологический материал, найденный внутри клеток. Как водоросли в клетках саламандры обходят эту защиту - загадка.

Еще более интересно, Керни также обнаружил, что водоросли присутствуют в яйцеводах саламандр у взрослых самок, где зародыши образуются в их мешочках. Это означает, что возможно, симбиотические водоросли передаются от матери к потомству во время размножения.

«Интересно, могут ли водоросли проникать в зародышевые [половые] клетки», - прокомментировал Дэвид Уэйк из Калифорнийского университета в Беркли, который смотрел презентацию Керни. «Это действительно бросило бы вызов догме [о клетках позвоночных, утилизирующих чужеродный биологический материал]. Но почему бы и нет?»

Хотя это впервые такое тесное сосуществование с фотосинтезирующим организмом у позвоночных, открытие оставляет открытым вопрос о том, могут ли другие животные иметь сходные черты.

«Я думаю, что если люди начнут искать, мы можем увидеть еще много примеров», - сказал биолог по развитию Дэниел Буххольц.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ