21.01.2013

Зародыши саламандр живут за счёт фотосинтеза водорослей

Многие животные используют фотосинтез, чтобы получать питательные вещества. Фотосинтезом на Земле занимаются растения, водоросли и бактерии, но сейчас речь идёт вовсе не о поедании их животными, а о симбиозе одних с другими. Например, кораллы получают углеводы, синтезированные живущими в них водорослями. Так же поступают губки и голожаберные моллюски. Более того, некоторые животные, кажется, сумели овладеть фотосинтезом сами, безо всякой помощи растений: вспомним хотя бы прошлогоднее сообщение о фотосинтезирующих тлях, пишет NewScientist.

Но всё это примеры из группы беспозвоночных. Могут ли позвоночные пользоваться преимуществами фотосинтеза с водорослями или растениями, никто точно сказать не мог, хотя о таком сожительстве известно довольно давно. Так, в 1888 году биологи обнаружили, что одноклеточные водоросли Oophila amblystomatis колонизируют яйца саламандры амбистомы пятнистой. К 1940-м стало окончательно ясно, что тут имеют место симбиотические отношения: водоросли поглощали метаболический «мусор», выделяемый зародышами амбистомы. При этом зародыши усваивали кислород, выделяемый фотосинтезирующими сожителями. В итоге зародыши из яиц с большим содержанием водорослей развивались быстрее и выживали с большей вероятностью, чем те, у кого водорослей было мало.

Но не так давно обнаружилась ещё одна грань в отношениях между маленькими саламандрами и их симбиотическими водорослями. Оказалось, что водоросли живут буквально внутри эмбрионов, входя в их клетки. Это навело исследователей на мысль, что одним кислородом дело тут не ограничивается и зародыши амбистомы могут получать от водорослей ещё что-то.

Этим «чем-то» оказалась глюкоза. Исследователи из Темплского университета (США) держали яйца пятнистой амбистомы в воде, содержащей радиоактивный изотоп углерода-14. Водоросли брали этот углерод и встраивали его в молекулы глюкозы. При этом, как пишут учёные в Journal of Experimental Biology, зародыши тоже становились слегка радиоактивными, но только в том случае, если их держали на свету. То есть тот радиоактивный углерод, который получали зародыши, мог попасть к ним лишь в результате фотосинтеза.

Иными словами, зародыши не только дышали, но и кормились с помощью водорослей — подобно тому, как это делают кораллы или губки.

Пятнистая амбистома - пока что единственный пример позвоночного, использующего фотосинтез, но, как полагают исследователи, точно так же могут поступать другие земноводные, чьё развитие проходит в воде. Для зародышей присутствие водорослей чрезвычайно важно: без них эмбрионы развиваются дольше и хуже. Что же до водорослей, то пока не очень ясно, какое место в их жизни занимают яйца саламандр. Очевидно, их отсутствие не должно так уж сильно влиять на самочувствие водорослей. В конце концов, земноводные размножаются лишь в определённый сезон, и в остальное время года водорослям нужно как-то обходиться без саламандровых яиц.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА