Многие зеленые водоросли состоят из одиночных клеток. Они, как правило, проводят большую часть своего дня, впитывая солнечный свет, превращая его в энергию. Этот плавающий планктон похож на растение. Если, конечно, кто-то не сожрет соседнюю бактериальную клетку. Теперь он превратился в хищника, похожего на животное.
Когда эколог Ынсу Ким впервые увидела это еще в 2013 году, она была шокирована. До этого она и другие ученые считали, что солнце обеспечивает зеленым водорослям всю необходимую энергию. На самом деле они зеленые, потому что содержат хлорофилл. Как и в растениях, эти водоросли используют хлорофилл для получения энергии от солнца посредством фотосинтеза.
Но то, что некоторые клетки водорослей питаются бактериями, перевернуло это мировоззрение. Теперь Ким и ее команда из Американского музея естественной истории в Нью-Йорке показывают, что первые обнаруженные ими водоросли, питающиеся бактериями, вряд ли были уникальными. Они обнаружили еще пять океанических видов, которые делают то же самое.
Группа Ким поделилась своими последними выводами 2 марта в The ISME Journal. Журнал специализируется на микробной экологии.
Некоторые зеленые водоросли «сочетают в себе образ жизни, подобный растению, посредством фотосинтеза, и образ жизни, подобный животному, через хищничество», — объясняет Софи Шарве. «Эти особые водоросли могут заглатывать целые бактерии и переваривать их». Софи Шарве — ученый с докторской степенью, которая помогла провести новые эксперименты.
И водоросли, и бактерии очень и очень маленькие. Чтобы изучить, как и когда водоросли становятся хищниками, исследователи использовали уловку. Они обработали бактерии безвредным флуоресцентным красителем. Он светится зеленным в ультрафиолетовом свете. Умереть бактериям оказалось непросто. Софи Шарве вспоминает: «Нам пришлось повторять эксперимент слишком много раз, чтобы сосчитать!»
Затем они помещают бактерии и водоросли в ту же воду. Если водоросли светятся в ультрафиолетовом свете, это будет означать, что они съели бактерии. И они увидели, что это действительно произошло со вторым видом зеленых водорослей. Взволнованные, исследователи начали тестирование других.
Фотографии кормления водорослей. Первые две колонки показывают клетки водорослей в нормальном и ультрафиолетовом свете (стрелки указывают на жгутик, которые помогают клеткам плавать). В третьей колонке бактерии светятся зеленым цветом в ультрафиолетовом свете. Ультрафиолет превращает смесь хлорофилла и бактериальной добычи в оранжевый цвет (четвертая колонка). Желтым цветом выделены водоросли, переваривающие бактерии.
Бактерии не всегда вызывают аппетит
Вскоре водоросли стали вызывать проблемы. Иногда они не ели. В других случаях им потребовалось гораздо больше времени, чем обычно, чтобы они стали флуоресцентными. Что происходило?
Именно тогда команда узнала, что водоросли не считают бактерии предпочтительной закуской. Фактически, водоросли не проявляли особого интереса к поеданию микробов, когда условия для фотосинтеза были хорошими.
«Это означает, что их« животное »поведение — это механизм, который они используют для выживания в ситуациях, когда они не могут жить как« растения», — объясняет Шарве. Попутно команда также узнала, что эти водоросли еще более разборчивы. Они хотят, чтобы их добыча была живой.
Источник:
