Массовый мор рыбы, который вызывает цветение океана, -- лишь попутный ущерб от охоты, которую устраивают водоросли-каннибалы. К таким выводам привели наблюдения за динофитовыми водорослями.
Красные приливы -- необыкновенное явление, когда огромные скопления микроскопических водорослей окрашивают воду в красный или бурый цвет. Некоторые виды таких водорослей вызывают массовую гибель рыб, а некоторые токсичны и для человека. Можно ли предотвратить это неприятное явление и как это сделать – задача, над которой ученые ломают головы уже много лет.
Ученые из нескольких американских университетов изучали поведение одноклеточной динофитовой водоросли Karlodinium veneficum, вызывающей гибель огромного количества рыбы во многих областях Мирового океана. Несколько лет назад биологи выяснили, что Karlodinium veneficum выделяют токсичное вещество – карлотоксин, которое сильно повреждает жабры рыб. Долгое время ученые считали, что единственная цель, с которой Karlodinium veneficum выделяют токсины -- защита от рыб, пытающихся их съесть. Но профессор Аллан Плейс (Allen Place) из Института биотехнологий университета штата Мэриленд вместе со своими коллегами показал, что это мнение ошибочно. Таким способом, считают авторы работы, Karlodinum veneficun вовсе не защищаются, а, наоборот, атакуют. Правда, не рыб, а одноклеточных водорослей. Рыбы же просто оказываются случайными жертвами карлотоксина. О результатах своих исследований профессор Плейс рассказал корреспонденту Infox.ru.
Охота на одноклеточные водоросли
«Karlodinium veneficum относятся к группе динофлагеллят (Dinoflagellata) или динофитовых водорослей. Это очень своеобразные организмы, имеющие признаки как растений, так и животных», -- говорит профессор Плейс. -- Во-первых, у них есть жгутики, с помощью которых динофлагеляты передвигаются и даже ориентируются в пространстве, меняют направление и скорость движения. С другой стороны, они обладают явным признаком принадлежности к царству растений – у них есть хлоропласты. (Именно поэтому второе название группы – динофитовые водоросли.) В дополнение к фотосинтезу, то есть получению питательных веществ за счет энергии солнечных лучей, они могут питаться как вполне обычные животные, поедая другие организмы. Такой миксотрофный, то есть смешанный, способ питания очень выгоден», -- подчеркнул в разговоре с корреспондентом Infox.ru профессор Плейс.
Как только жертвами динофлагеллят становятся одноклеточные водоросли Storeatula major, растения-хищники начинают необыкновенно быстро расти.
«Динофлагелляты выпускают токсин, который действует прежде всего на мембраны жертвы, меняя их свойства. После этого жертва становится неподвижной. Только тогда Karlodinum veneficun приступает к ее перевариванию при помощи ферментов», – рассказал Infox.ru профессор Плейс.
Теперь, когда известно, зачем динофлагелляты выделяют токсины, становится намного проще регулировать их численность. Для этого нужно лишь следить за численностью источника их пищи – одноклеточных водорослей Storeatula major, считают ученые.
Результаты исследований профессора Плейса и его коллег можно найти в статье A dinoflagellate exploits toxins to immobilize prey prior to ingestion, опубликованной в последнем номере журнала PNAS.
