Обе водоросли оказались одним и тем же видом водоросли.
Скандинавские биологи оставили на ночь в лаборатории пробы с диплоидными криптофитами Teleaulax amphioxeia, а утром обнаружили в банках гаплоидных Plagioselmis prolonga. Присмотревшись к их ДНК, ученые смекнули, что это те же самые одноклеточные водоросли, просто за ночь у них случился мейоз: в ходе деления два набора хромосом распределились между двумя новыми клетками.
Таким образом, водорослюшки с одинарным набором хромосом – это не отдельный вид, как считалось раньше, а лишь гаплоидная форма водоросли Teleaulax amphioxeia. Так что таксона Plagioselmis prolonga на самом деле не существует, его нужно упразднить. Быть может, и весь род Plagioselmis придется аннулировать, если окажется, что другие его виды тоже представляют собой гаплоидные формы известных криптофитов.
При всем генетическом сходстве, надо признать, что диплоидные и гаплоидные Teleaulax amphioxeia действительно сильно отличаются – неудивительно, что их принимали за разные виды. Диплоидные клетки крупнее (длина 8–13 мкм, ширина 4–6 мкм), у них пупырчатый перипласт (оболочка под внешней мембраной), а вентральный жгутик длиннее дорзального. А вот гаплоидные клетки меньше (длина 6–8 мкм, ширина 3–5 мкм), перипласт состоит из шестиугольных пластинок, вентральный жгутик короче дорзального.
Интересно, что у гаплоидной формы существуют две морфы: у одной задок вытянут в подобие хвостика, у другой нет. Возможно, эти морфы, словно разнополые существа, способны вступать в отношения для восстановления диплоидности, хотя данного процесса у Teleaulax amphioxeia ученые не наблюдали.
Переход в гаплоидное состояние, судя по всему, происходит в условиях недостатка питательных веществ (прежде всего азота), а когда их много – становится предпочтительнее диплоидная форма. В Роскилле-фьорде (Дания) наблюдается сезонная динамика: зимой и в начале весны доминируют диплоидные T. amphioxeia – концентрация растворенного неорганического азота в это время года повышена, температуры низки, солнца мало, и поедание водорослей снижено; в конце же весны и летом азота меньше, вода теплее и светлее, альгоядные бестии активнее – в это время доминируют гаплоидные T. amphioxeia.
Такой двойственный стиль жизни, по мнению ученых, является адаптацией к изменчивой среде и может объяснить эволюционный успех данного вида, распространенного во всех океанах планеты. И вообще он может быть характерен для многих криптофитов. Уже давно известны гаплоидная и диплоидная формы водоросли Proteomonas sulcata, различающиеся размерами и перипластами. Так же отличаются друг от друга «криптоморф» и «кампиломорф» разных видов Cryptomonas/Campylomonas – пока не подтверждены различия в плоидности у этих форм, но анализ ДНК четко показывает, что это не два разных рода, а один. Вполне возможно, что и другие роды криптофитов можно сопоставить друг с другом попарно: те, что характеризуются перипластом из шестиугольных пластинок, могут быть гаплоидными формами тех, чей перипласт на пластинки не разбит.
Посчитайте хромосомы, осмотрите перипласт, измерьте жгутики: любой из вас может оказаться всего лишь гаплоидом более крупного соседа по дому.
Текст: Виктор Ковылин. Научная статья: Science Advances (Altenburger et al., 2020) – https://advances.sciencemag.org/content/6/37/eabb1611
Почитайте также о том, как пластидам динофлагеллят нашли родственников среди зеленых водорослей.