Jednobunkové riasy známe ako diatomy, o ktorých sa dlho myslelo, že sa rozmnožujú asexuálne, sa v poslednej dobe ukázali ako múdrejší, ako sa očakávalo.
Vedci zistili, že diatomy sa zapájajú do sexuálnej reprodukcie - a je obzvlášť pravdepodobné, že tak urobia, keď budú prítomné zložené amonia, odpadový produkt, ktorý produkuje väčšina zvierat.
Predtým vedci pozorovali celý životný cyklus sotva v hrsti rozsievkových druhov, a dokonca aj medzi dobre študovanými rozsievkami nebolo sexuálne rozmnožovanie nikdy vidieť, vedci napísali štúdiu, publikovanú online 7. júla v časopise PLOS ONE.
Autori štúdie však zistili, že by mohli manipulovať s rozsievkou Thalassiosira pseudonana na zmenu svojich bunkových štruktúr na mužské alebo ženské. Jediné, čo museli urobiť, bolo odstrániť jeden z faktorov, ktoré kremelina potrebovala na rast - napríklad svetlo alebo fosfor - a potom zaviesť amoniak a diatomy by sa diferencovali na mužské a ženské bunky.
„Naše objavy riešia dve pretrvávajúce tajomstvá, ktoré trápia vedcov z oblasti diatomu,“ uviedla vo svojom vyhlásení spoluautorka štúdie Kimberly Halseyová, mikrobiológka na Oregonskej štátnej univerzite.
„Áno, majú sex a áno, môžeme ich prinútiť, aby to urobili,“ povedal Hasley.
Diatomy sú protisty, rozmanitá skupina zložená z jednobunkových organizmov, ktorých telá majú bunkové steny a vysoko organizované interiéry, s jadrom a radom špecializovaných štruktúr nazývaných organely. Odhaduje sa, že na svete je 200 000 druhov rozsievok a nachádzajú sa všade, kde je tekutá voda.
Hoci drobné diatomy hrajú dôležitú, ak neviditeľnú úlohu v uhlíkovom cykle Zeme - morské rozsievky generujú kyslík fotosyntézou - a pri cyklovaní oxidu kremičitého, ktorý tvorí asi 25 percent zemskej kôry a ktoré sa rozsievajú do štruktúr ich bunkových stien.
O tom, ako väčšina rozsievok rastie a reprodukuje sa vie len veľmi málo. T. pseudonana je jedným z iba dvoch druhov rozsievok, ktoré majú sekvenovaný genóm, čo z neho robí perfektného kandidáta na identifikáciu zmien na genetickej úrovni, ktoré by mohli súvisieť so sexuálnymi charakteristikami - a v predchádzajúcich štúdiách sa dokonca zistili gény, ktoré sú potrebné na sexuálnu reprodukciu, ale boli určené vedci v novej štúdii uviedli, že boli neaktívni.
Amoniak sa ukázal ako chýbajúca zložka. To vyvolalo kaskádu genetických odpovedí, ktoré viedli k vytvoreniu vajíčkových a spermatických štruktúr. Ale to nebolo všetko - viac ako 1200 génov tiež začalo fungovať odlišne, keď bol prítomný amoniak, hoci účinky týchto zmien sú zatiaľ nejasné, píšu autori štúdie. Určenie amonia ako jedného z faktorov, ktorý vedie k tomu, aby sa diatomy sexuálne rozmnožovali, však podľa Halseyho umožní vedcom pokračovať v replikácii správania, aby ho ďalej študovalo.
„Identifikácia amonia ako induktora sexuality potenciálne otvára dvere novým smerom výskumu šľachtenia a genetickej modifikácie na kontrolu dôležitých vlastností,“ uviedla vo vyhlásení Halseyová.
