Ученые разгадали тайну внутриклеточного симбиоза

Китайские биологи приблизились к разгадке тайны внутриклеточного симбиоза, которая позволит по-новому взглянуть на то, как возникают и развиваются взаимоотношения между разными организмами в живой природе.

Симбиоз – взаимовыгодное содружество, между видами организмов широко распространен в природе. Хорошим примером, известным еще со школьной скамьи, являются лишайники. Среди планктонных организмов он нередко заходит намного дальше, когда организмы-гости живут не просто в теле организма хозяина, а селятся внутри его клеток. Иллюстрация такого явления - случай взаимоотношения инфузории Mesodinium rubrum и живущих внутри них одноклеточных водорослей криптомонад.

Сами факты подобного сожительства обнаружены учеными давно, но вот характер и природа таких связей остается по–прежнему не до конца проясненной. Ранее предполагалось, что водоросль в этом случае получает гарантию защиты, а инфузория аварийный запас энергией на случай голодных времен.

Но достаточно ли такого объяснения для того, чтобы пустить полезных квартирантов, не просто куда-то на порог, а внутрь своих клеток. Даунь Цяо из Южнокитайского морского института океанологии и Синцзе Лин из университета Коннектикута решили прояснить этот вопрос изучив в качестве примера упоминавшийся симбиоз инфузории Mesodinium rubrum и криптомонады Teleaulax amphioxeia.


Оказалось, что клетки водорослей целы и функционируют нормально, в них нормально функционируют гены, связанные с белками-переносчиками и большинством метаболических путей. Это их отличает от хлоропластов, органелл клеток растений, которые в свое время подобно криптомонадам, тоже сняли "угол в клетке", но позже превратились в приживалку, утратившего свою дееспособность.

Клетки же водорослей криптомонад полностью сохраняют свою самостоятельность и могут легко выехать из гостеприимного дома инфузории. Однако работа генов, вовлеченных в клеточный цикл деления этих организмов в момент их совместного проживания скоординирована.

Также скоординирована работа генов, связанных с переносом азота, то есть шестеренки обменных процессов могут образовывать одну систему и работать в унисон.

Читайте также: Ученые открыли на краю Солнечной системы карликовую планету

Получается, что в случае симбиоза инфузории и водоросли, нет ни взаимного поглощения одного организма в другом, ни пассивного сожительства на общей жилплощади. Они способны и к слаженным взаимодействиям, и в то же время самодостаточны.

Вообще взаимодействие этих организмов очень напоминает трудовой договор в современных экономических отношениях.

​Выявленный факт позволит взглянуть по–новому на то, как возникают и развиваются взаимоотношения между разными организмами в живой природе, и как это отражается на экологических цепях и развитии природных сообществ.