Древние красные водоросли из горячих источников Йеллоустона: ключ к эволюции жизни
Вы стоите у горячего источника Йеллоустона — вода только что вышла из недр и слишком горяча для жизни. Но через несколько метров, когда она остывает до 36–50°C, дно покрывается зеленым ковром. Это Cyanidiophyceae — древние одноклеточные красные водоросли, которые потеряли свой красный пигмент и теперь кажутся зелеными из-за хлорофилла. Об этом пишет издание Phys.org.
Эти организмы — не просто выживальщики. Исследование эволюционного биолога Ратгерского университета Дебашиша Бхаттачарьи и его коллег показало, что они формируют основу целых микробных экосистем. Обзор, опубликованный в New Phytologist, обобщает данные: водоросли возникли около 1,2 миллиарда лет назад и до сих пор процветают в экстремальных условиях — жара, кислота, токсичные металлы.
Бхаттачарья называет их «произведением искусства» и «историей успеха длиной в миллиард лет». Водоросли — первичные продуценты: через фотосинтез они выделяют органический углерод, который подпитывает окружающих бактерий и архей. Исследователи изучили два вида в ручье Лимонад-Крик: Cyanidioschyzon merolae активен днем, а Galdieria yellowstonensis — ночью, потребляя уже готовый углерод.
Генетический анализ показал, что водоросли «воруют» гены у соседних микробов через горизонтальный перенос. Эти заимствования помогли им адаптироваться к кислоте, новым источникам углерода и тяжелым металлам. Отдельная статья в Trends in Microbiology предложила модель интегрированного горизонтального переноса: сообщества микробов обмениваются функциями, что ускоряет эволюцию.
Ученые также обнаружили половой цикл у водорослей — ранее считалось, что они размножаются только делением. Теперь выясняется, что они могут переключаться между формами с разным числом хромосом в зависимости от условий. Даже на расстоянии сантиметров — в воде, почве и трещинах вулканической породы — формируются разные сообщества, демонстрируя скрытое биоразнообразие.
Практический потенциал велик: ферменты водорослей работают при высокой температуре, кислоте и токсичных металлах. Бхаттачарья надеется применить их для очистки загрязнений, сточных вод и промышленного производства. Но сначала, подчеркивает ученый, нужно понять, как растут и взаимодействуют эти удивительные организмы.
