Многополый гриб
У древесных грибов трихаптумов нашли более семнадцати тысяч полов.
Мы привыкли, что у живых существ только два пола. Бывает, что оба пола объединены в одной особи, тогда это называется гермафродитизм. Бывает, что полов нет — такие организмы размножаются бесполым способом.
Но бывает и так, что полов может быть три и больше — намного, намного больше. Как, например, у грибов из рода Трихаптум, у которых исследователи из Университета Осло и их коллеги из Испании и США насчитали 17550 полов. Грибы сами по себе не такие уж экзотические — они родственны трутовикам и ареал у них очень широкий; один из трихаптумов растёт на берёзах и встречается у нас по всей территории страны. Каким же образом у них столько полов и что это вообще значит?
Смысл полового размножения, кроме того, чтобы получить особь нового поколения, — в смешивании генетического материала. Половые клетки одного пола сливаются с половыми клетками другого пола, и получается организм с новой комбинацией генов. Чем разнообразней комбинации у разных особей в популяции, тем больше шансов выжить у популяции в целом. Половые хромосомы, особенности строения тела — с биологической точки зрения это лишь способы решить задачу по перетасовке генетической колоды. Чтобы устроить такую перетасовку, аппарат пола определяет, с кем ты можешь сливаться половыми клетками, а с кем нет.
Грибы базидиомицеты, к которым относятся и трихаптумы, и трутовики, и мухоморы, и белые грибы, размножаются спорами, которых можно в чём-то уподобить нашим половым клеткам: их споры также несут не двойной, а одинарный набор хромосом. Из этих спор прорастают грибные гифы — у них тоже одинарный набор хромосом. В какой-то момент гифы из одной споры встречаются с гифами из другой споры, и вот тут они или сливаются вместе, или нет. Слиться могут только гифы определённых разных полов, которых, как мы сказали, у трихаптумов не два, а больше 17 тысяч. (После слияния разнополых гиф у грибов всё тоже непросто, но дальнейшее нас сейчас не интересует.)
Чтобы посчитать количество грибных полов, надо было дождаться, когда появятся особо совершенные методы ДНК-анализа. Относительно давно было известно, что пол у трихаптумов зависит от двух областей в геноме, которые называются MATA и MATB и в каждой из которых есть множество генов с разными вариантами-аллелями. Чтобы прошло разнополое слияние, обе области должны в определённой степени отличаться этими аллелями. Оценить различия между MATA и MATB у разных экземпляров получилось только с появлением достаточно дешёвых и достаточно точных методов чтения (сиквенса) ДНК, которые позволяли очень точно читать короткие участки ДНК, чтобы потом собрать их в более длинную итоговую последовательность. Результаты исследований описаны в PLOS Genetics.
Правда, даже с учётом того, что половое размножение повышает генетическое разнообразие, такое количество полов выглядит совсем уж чрезмерным. Возможно, дальнейшие исследования помогут понять, в чём тут дело, и почему этим грибам понадобилась такая гаргантюанская раздельнополость.
Автор: Кирилл Стасевич
Источник
Почти бессмертное существо завелось в Париже. Оно бесконечно размножается и лечит раны за минуты
В Парижском зоопарке поселился загадочный слизевик — гигантское одноклеточное создание. Он похож на гриб, но двигается как животное. Этот живой организм имеет 720 полов и безостановочно размножается. Наверное, если он будет размножаться достаточно долго, то сможет захватить мир.
Парижский зоопарк продемонстрирует посетителям уникальный одноклеточный организм — слизевика, названного blob, то есть «сгусток» или «капля». Имя загадочному существу выбрали в честь инопланетной формы жизни, поглощающей все на своем пути, из одноименного фильма ужасов 1958 года. Слизевик не имеет рта, но находит, поглощает и переваривает пищу. А еще он способен передвигаться — правда, не слишком быстро — со скоростью, примерно, сантиметр в час.
В хороших условиях blob растет очень быстро, ежедневно удваиваясь и достигая 30 сантиметров в диаметре. Его цвет тоже может меняться: он может быть красным, белым, розовым, хотя чаще всего встречаются ярко-желтые. Проблем с размножением у слизевика тоже нет, каким бы невероятным это ни казалось, организм, пишет Reuters, имеет сразу 720 полов.
Вlob — вообще практически бессмертный. Если его разрезать пополам, он исцелит пораненные части за несколько минут. Опасность для него представляют лишь яркий свет и засуха. Но и то при возвращении благоприятных для его роста условий слизевик снова просыпается. Не организм, а супермен.
Основными «достижениями» слизевика исследователи называют бессмертие и отсутствие мозга (хотя это сомнительный повод для гордости). В мире насчитается около тысячи видов организма, большинство из которых свободоживущие. Часть все-таки ведет паразитический образ жизни.
К слизевикам относят три группы, одна из которых наиболее интересная — миксомицеты. Существует слизевик с красивым названием Physarum polycephalum — этот организм способен самостоятельно учиться и даже передавать знания соплеменникам. Например, эти слизевики научились не бояться соли и этим навыкам могут научить других миксомицетов, просто сливаясь с ними.
Эксперимент с организмами провели в 2017 году. Ученые заставили две тысячи миксомицетов пересечь мостик, покрытый солью, чтобы добраться до пищи. В то же время другие две тысячи «блобов» выполняли ту же задачу, но уже по чистому мостику. Затем исследователи сформировали пары этих организмов. В каких-то случаях был «опытный» и «неопытный» слизевики, в других — два наученных или два ненаученных. После этого ученые снова провели этот эксперимент, пустив организмы по мостику. Оказалось, что миксомицеты из смешанной группы двигались так же быстро, как и «опытные», и намного быстрее «неопытных», будто уже знали, что соль для них опасна.
«Blob — это живое существо, которое принадлежит к одной из тайн природы. Это удивляет нас, потому что у него нет мозга, но он способен учиться. И если вы объедините два пятна, то тот, кто узнал, передаст свое знание другому. Мы точно знаем, что это не растение, но мы не знаем, является ли это животным или грибом», — заявил директор парижского Музея естественной истории Бруно Давид.
Впервые слизевика обнаружила в 1973 году жительница Далласа Мэри Харрис. Однажды утром дама нашла в саду «пенистую, сливочную и бледно-желтую, похожую на омлет, массу, размером не больше печенья». Беспокоиться она не стала, подумав, что это такой странный гриб.
Всего через две недели Мэри заметила, что масса угрожающе увеличилась в размерах. С помощью граблей женщина разбросала ошметки пришельца по участку, но «пенистый омлет» продолжил расти. После этого со слизевиком пытался разобраться супруг Мэри, затем полицейские. Усилия оказались тщетны, незваный гость исчезать не собирался. Но однажды blob исчез так же внезапно, как и появился, оставив пару в уверенности, что их посетил гость с другой планеты.
Источник
Существовало ли в истории Земли полурастение-полуживотное?
Необычный одноклеточный организм, обнаруженный недавно японскими учеными, может стать объектом исследования биологов-эволюционистов, изучающих историю возникновения на нашей планете фотосинтеза.
Первооткрыватели этого крошечного существа — Норико Окамото и Исао Инуэ из Университета Цукуба. По словам ученых, обнаруженный ими микроорганизм на одном из этапов своего развития осуществляет так называемый эндосимбиоз — процесс, в ходе которого один живой организм встраивает в свое тело другой.
Согласно некоторым эволюционным теориям, именно эндосимбиоз послужил одной из причин возникновения различных биологических видов на Земле. Например, содержащиеся в зеленых растениях хлоропласты — структуры, отвечающие за процесс фотосинтеза, — изначально были самостоятельными организмами (бактериями) . Чуть более миллиарда лет назад морские водоросли впервые «использовали» фотосинтез, но механизмы этой эволюции до сих пор биологам совершенно не известен.
Окамото и Инуэ назвали свою находку Hatena, что в переводе с японского означает «загадка, тайна» . Hatena — представитель жгутиковых, простейших одноклеточных. Как показали лабораторные исследования, в начальной фазе своего развития Hatena — бесцветная одноклеточная водоросль. Вскоре она «сливается» с организмом другого вида — зеленой фотосинтезирующей водорослью Nephroselmis.
Далее новый симбионт делится на две дочерние клетки, зеленую (сохраняющую в своем составе Nephroselmis) и бесцветную, лишенную симбиотической составляющей. У бесцветных дочек формируется особый аппарат (что-то вроде рта) , при помощи которого они затем поедают своих зеленых сестер (по другой версии — поглощают лишь обычных Nephroselmis). Вскоре после того как бесцветные клетки переживают фазу хищника, их «ротовой аппарат» отмирает.
Следующий важнейший этап исследования нового < полурастения-полуживотного >— сравнительный генетический анализ Hatena иNephroselmis. Если ученым удастся обнаружить значительные совпадающие генные фрагменты у обоих видов, это сможет послужить подтверждением симбиотической теории эволюции современных зеленых растений и водорослей.
Источник