Миксотрофные динофлагелляты охотятся на бактерии с помощью углеродсодержащих ловушек

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.

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.