Миксотрофные динофлагелляты охотятся на бактерии с помощью углеродсодержащих ловушек

Австралийские ученые описали четыре новых штамма динофлагеллят Prorocentrum cf. balticum, которые используют необычную стратегию добывания пищи. Они способны к фотосинтезу, однако также питаются бактериями, которых ловят с помощью специальных внеклеточных углеродсодержащих структур, названных мукосферами. Авторы предполагают, что P. cf. balticum оказывают значительное влияние на глобальный цикл углерода.

Credit:
123rf.com

Авторы новой работы, опубликованной в Nature Communications, описали несколько новых штаммов миксотрофных динофлагеллят, которые ловят бактерий с помощью специальных внеклеточных структур, обогащенных углеродом и получивших название «мукосферы».

Четыре новых клональных штамма динофлагеллят были обнаружены в морской воде в 30 км от Сиднея. Филогенетический анализ, проведенный на основе последовательностей 18S рРНК, показал, что они относятся к виду Prorocentrum cf. balticum. Поиск P. cf. balticum среди эукариотических последовательностей, полученных в ходе экспедиции Tara Oceans, показал, что этот вид динофлагеллят распространен по всему земному шару.

Клетки P. cf. balticum ведут миксотрофный образ жизни и имеют хлоропласты, дающие им способность к фотосинтезу. Когда клетки не испытывают нехватки в неорганических веществах, они размножаются бесполым путем (делением), а при ограниченных ресурсах неорганики переходят к половому размножению. P. cf. balticum способны к фагоцитозу и могут захватывать более мелкие клетки водорослей из разных таксономических групп. Совместная культивация P. cf. balticum с бактериями показала, что эти динофлагелляты могут питаться и бактериями.

Дальнейшие исследования продемонстрировали, что P. cf. balticum охотятся на морские микроорганизмы с помощью специальных структур диаметром около 100 мкм, названных мукосферами. Мукосферы обогащены углеродом и состоят из слизи, продуцируемой клетками. В результате сама клетка оказывается заключена внутри созданной ею структуры. Мукосферы привлекают различных микробов, которые иммобилизуются на поверхности, и даже позволяют динофлагеллятам успешно охотиться на микроорганизмы, превосходящие их по размерам в шесть раз. Лабораторные наблюдения показали, что одна клетка P. cf. balticum образует примерно одну мукосферу в день, которая затем сбрасывается. Образование мукосферы — очень энергозатратный процесс, на который влияют доступность добычи, питательных веществ и света.

Credit: Larsson M.E., et al. DOI: 10.1038/s41467-022-28867-8  (CC BY 4.0)

Фрагменты сброшенных мукосфер оседают на дне океана. Авторы предполагают, что мукосферы оказывают существенное влияние на глобальный цикл углерода, особенно если учесть широкое распространение P. cf. balticum.

Источник

Larsson M.E., et al. Mucospheres produced by a mixotrophic protist impact ocean carbon cycling. // Nature Communications, 13, 1301, 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-28867-8

Добавить в избранное