Ученые исследовали крошечных животных, питающихся солнечной энергией

Исследование симбиотических отношений между акоэлами, крошечными червеобразными животными, обитающими в океане, и микроводорослями провели японские ученые из Университета Хоккайдо, 5 октября сообщает пресс-служба университета.

Энергия необходима для поддержания жизни и животным, и растениям. Если некоторые животные получают эту энергию, поедая других животных, то большинство растений с помощью фотосинтеза преобразуют для своего питания энергию солнечного света.

Эту их способность научились использовать некоторые виды акоэл, которые создают симбиотические отношения с зелеными микроводорослями, в том числе с зоохлореллами или зооксантеллами, которые ассоциируются с коралловыми рифами, и относятся к динофлагеллятам.

Исследование доцента Кевина Уэйкмана и его студентки Сирати Рьюлуанг из Университета Хоккайдо посвящено биоразнообразию, лежащему в основе симбиотических отношений. Результаты работы исследователи представили в статье «Биоразнообразие симбиотических микроводорослей, связанных с мейофауной морских акоэл на юге Японии», опубликованной 5 октября в журнале PeerJ.

Акоэлы считаются простейшими животными и являются одной из первых групп животных на Земле. Это их «первородство» вкупе с замечательными способностями к регенерации интересуют биологов в области эволюционной биологии, регенеративной биологии и нейробиологии.

Акоэлы также представляют интерес в области симбиоза, поскольку некоторые виды приобретают и поддерживают в своем организме фотосинтезирующие микроводоросли.

«Эти акоэлы поглощают микроводоросли, казалось бы, как „пищу“, но не переваривают их. Вместо этого они хранят их под внешней поверхностью. Они создают энергию, используя солнечный свет, — примерно так же, как солнечные панели в вашем доме», — пояснила Сирати.

Она рассказала также, что поскольку такие акоэлы в основном встречаются в более теплых водах, то они в своем исследовании остановились на особях, распространенных на юге Японии, а также возле Коти, региона Японии, который омывается теплыми водами течения Куросио.

Собранные в течение 2022 года образцы акоэл и водорослей — хозяев и их симбионтов — были идентифицированы с помощью секвенирования ДНК. Для этого симбиотические микроводоросли удаляли из их хозяев и помещали в культуру.

Исследование показало, что акоэлы содержат различные зеленые водоросли (тетрасельмисы), тогда как ранее был известен только один вид. Также ученые обнаружили несколько линий динофлагеллят, большинство из которых принадлежало к Symbiodiniaceae — группе, известной своими симбиотическими ассоциациями с рифообразующими кораллами и другими морскими беспозвоночными. Некоторые из этих тетрасельмисов и динофлагеллят могут оказаться новыми для науки.

Кроме того, Уэйкман и Сирати натолкнулись на, возможно, совершенно новую группу акоэл, укрывающих симбионтов (на данный момент известна только одна группа).

«Мы обнаружили, что разнообразие акоэл и их симбионтов оказалось большим, чем мы ожидали, — поделился Уэйкман. — Даже в этом наборе данных, относящихся только к Японии, ясно видно, что между акоэлами и микроводорослями происходят захватывающие взаимодействия. Эти результаты заложат основу для будущих исследований, которые смогут выявить некоторые интересные экологические механизмы».

Ученые продолжат работу, исследуя алкоэл. «Было бы здорово выяснить, действительно ли они представляют собой новую группу акоэл с симбионтами, но нам нужно больше генетических и однозначных морфологических данных, чтобы уверенно присвоить новое имя, — сказала Сирати. —В конце концов, я хотела бы использовать передовые методы визуализации и генетики, чтобы исследовать эти акоэлы на молекулярном уровне»