Ученые открыли первые известные виды водорослей с тремя разными полами

Считается, что взрыв роста водорослей, произошедший несколько сотен миллионов лет назад, позволил эволюционировать всей человеческой и животной жизни, и все говорят, что с точки зрения эволюции между нами всего около полутора миллиардов лет.

Кроме того, по мнению японской группы исследователей, водоросли действительно могут помочь нам понять, как вообще развивались разные половые системы, такие как мужская и женская.

Исследователи из Токийского университета и ряда других японских университетов обнаружили, что тип зеленых водорослей под названием Pleodorina starrii имеет три разных пола - "мужской", "женский" и третий пол, который команда назвала "бисексуальным". Это первый случай обнаружения водорослей трех полов.

"Кажется, очень необычно найти вид с тремя полами, но в естественных условиях, я думаю, это может быть не так уж и редко", - сказал один из исследователей, биолог Токийского университета Хисайоши Нодзаки.

Водоросли - это не совсем конкретная научная классификация. Это неформальный термин для обозначения огромного количества различных эукариотических существ, которые используют фотосинтез для получения энергии. Это не растения, так как им не хватает многих растительных черт; они не бактерии (несмотря на то, что цианобактерии иногда называют сине-зелеными водорослями); и они не грибы.

Все, от многоклеточных гигантских водорослей до симпатичных одноклеточных динофлагеллят, можно отнести к классу водорослей.

Поскольку водоросли представляют собой такую ​​большую и разнообразную группу, существует множество вариантов их использования, но, как правило, водоросли способны воспроизводиться бесполым (путем клонирования) или половым путем (с партнером), в зависимости от стадии жизненного цикла. Это может быть либо гаплоидное (с одним набором хромосом), либо диплоидное (с двумя наборами).

Есть также гермафродитные водоросли, которые могут меняться в зависимости от экспрессии генов организма. Наличие трех полов, включая гермафродитов, называется "триоэцией".

Но зеленые водоросли Volvocine P. starrii снова отличаются от этого. Бисексуальная форма этой гаплоидной водоросли имеет как мужские, так и женские репродуктивные клетки. Команда описывает это как "новую гаплоидную систему спаривания", полностью уникальную для водорослей.

P. starrii образуют 32 или 64 однополые вегетативные колонии и имеют небольшие подвижные (мужские) и большие неподвижные (женские) половые клетки, похожие на человеческие. Мужские половые клетки отправляются в мир в пакетах со спермой, чтобы найти женскую колонию, к которой можно прикрепиться.

У бисексуалов P. starrii есть и то, и другое, они могут образовывать либо мужские, либо женские колонии и, следовательно, могут спариваться либо с самцом, либо с самкой, либо с другим бисексуалом.

Исследователи особенно взволнованы, потому что другие близкородственные водоросли имеют разные половые системы, а это означает, что открытие может рассказать нам больше о том, как развиваются эти сексуальные изменения.

"Смешанные системы спаривания, такие как триоэси, могут представлять промежуточные состояния эволюционных переходов между раздельнополыми (с самцом и самкой) и однодомными (только с гермафродитами) системами спаривания у диплоидных организмов", - пишут ученые в своей новой статье.

"Однако о гаплоидных системах спаривания с тремя половыми фенотипами в пределах одного биологического вида ранее не сообщалось".

В течение 30 лет Нодзаки собирал образцы водорослей из реки Сагами за пределами Токио. Для нового открытия команда использовала пробы, взятые из озер вдоль этой реки в 2007 и 2013 годах.

Команда отделила колонии водорослей и побудила их к половому размножению, лишив их питательных веществ, обнаружив, что у бисексуальных водорослей есть ген «бисексуального фактора», который был отделен от ранее обнаруженных специфических мужских и женских генов.

Бисексуальные клетки также имеют мужской ген, но могут производить потомство как мужского, так и женского пола.

"Сосуществование трех половых фенотипов в одном биологическом виде не может быть необычным явлением для диких популяций", - заключают исследователи.

"Продолжающиеся полевые исследования могут выявить дальнейшее существование трех половых фенотипов у других видов вольвоцинов".

Напомним, ранее сообщалось, что найден самый древний сложный организм.

Источник