Salamander kasutab fotosünteesiks vetikaid

Teadlased avastasid esmakordselt selgroogse looma rakkude seest fotosünteesivaid vetikaid.

Kanada Dalhousie ülikooli teadlane Ryan Kerney leidis täpik-tömpsuu (Ambystoma maculatum) embrüo rakkude seest ja embrüot ümbritsevast kapslist üherakulisi vetikaid, mis kuulusid liiki Oophilia amblystomatis, kirjutas Nature.

Varemgi on teatud, et see vetikas elab vette muneva salamandriga sümbioosis – embrüo toodab lämmastikurikkaid jääkaineid, mida vetikas kasutada saab, vetikas aga suurendab embrüo läheduses hapniku kontsentratsiooni. Siiani arvati, et sümbioos toimub salamandriembrüost väljaspool, mitte selle sees. Nüüd aga leidis Kerney, et vetikad asuvad tegelikult tihtipeale hoopis salamandri keharakkude sees ning varustavad seal salamandrirakke fotosünteesi produktidega – hapniku ja süsivesinikega.

Nii lähedast kooselu fotosünteesiva organismiga on varem leitud selgrootutes, näiteks korallides, kuid mitte kunagi selgroogsetes loomades.

Kuna selgroogsetel loomadel on olemas omandatud immuunsüsteem, mis hävitab kehavõõra bioloogilise materjali, arvati, et sümbiondid ei saa selgroogse looma rakkudes elada. Salamandri rakud on kas oma immuunsüsteemi alla surunud või on vetikad leidnud mooduse immuunsüsteemist mööda hiilimiseks.

"Vetikatega salamandrirakkudes on rohkelt mitokondreid, mis vetikat ümbritsevad,“ ütles Kerney. Mitokondrid on loomaraku energiatootjateks, seega võivad nad olla sinna kogunenud selleks, et kasutada ära rakus toodetud fotosünteesiprodukte.

Kuidas selline suhe kahe organismi vahel välja kujunes, on siiani teadmata. Selle küsimuse lahendamisega Kerney praegu tegelebki. Varasemates uurimustes on näidatud, et ilma vetikateta salamandriembrüod arenevad oluliselt aeglasemalt. Embrüo arenedes kasvab vetikarakkude arv selles logaritmiliselt. Selline logaritmiline suurenemine viitab, et vetikarakud kas jagunevad embrüo arenedes selle sees kiiresti või sisenevad embrüosse väljastpoolt.

Üheks võimaluseks on ka, et vetikad antakse embrüotele kaasa juba ema sees – Kerney leidis, et vetikaid leidub ka täiskasvanud salamandri munajuhades. Seega on võimalik, et vetikad on embrüos olemas algusest peale ning hakkavad kiires tempos paljunema siis, kui embrüo lämmastikurikast jääkainet vabastama hakkab. Kerney kahtlustab isegi, et vetikad võivad olla olemas juba salamandrite sugurakkudes.

Teadlased usuvad, et avastus võib aidata paremini mõista, kuidas selgroogsete immuunsüsteem oma ja võõrast bioloogilist materjali eristab. Kuna salamandrid suudavad tagasi kasvatada kaotatud jäsemeid, säilitavad peaaegu kõik täiskasvanud rakud võime jaguneda ja muutuda teist tüüpi rakkudeks. On võimalik, et just see erinevus teistest selgroogsetest on ka sümbioosivõime taga.

• Tweet