Сотрудники Института внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН совместно с коллегами из Уппсальского университета уточнили систематическое положение телонемий (Telonemia) — (клады) группы микроскопических одноклеточных эукариот, которые, по некоторым предположениям, представляют собой недостающее звено между фотосинтезирующими и гетеротрофными (т.е. неспособными самостоятельно образовывать органические вещества) организмами. Оказалось, что телонемии выступают в качестве «сестер» крупной группы эукариот, называемой SAR — Stramenopiles, Alveolata, Rhizaria. Вместе они образуют важную в эволюционном плане кладу TSAR (Telonemia + SAR), что можно прочитать как английское слово «царь».
Telonema antarctica
Современная систематика живых организмов существенно отличается от той, которая записана в школьных учебниках. С развитием методов секвенирования (чтения) генома организмы стали относить к тем или иным категориям на основе сходств и различий в строении их генов. Но поскольку количество генов у организмов различных видов неодинаково, а степень их отличий можно определять разными способами, определить положение конкретного таксона на «древе жизни» бывает весьма непросто. Сведения об их строении и физиологии не решают эту проблему, но часто провоцируют новые вопросы. Это верно для телонемий (Telonemia) — морских эукариот, единственная клетка организма которых несет два жгутика.
Известно всего два вида телонемий — Lateronema antarctica и Telonema subtile, и это одна из причин, почему сложно установить их систематическое положение: эти одноклеточные суммарно содержат слишком малое количество генов для сравнения их с генами остальных, самых непохожих друг на друга, организмов. Понятно только, что телонемии — древняя и своеобразная группа. Судя по строению их клеток, предки телонемий или очень похожие на них организмы представляли собой переходное звено от гетеротрофов, вынужденных питаться другими живыми организмами для получение органических веществ, к автотрофам, способным самостоятельно производить такие молекулы путем преобразования неорганических веществ (в данном случае — с помощью фотосинтеза). Для фотосинтеза необходимы специальные органеллы, которые, скорее всего, эукариоты получили, поглотив клетки способных к фотосинтезу прокариот.
Авторы новой статьи попробовали уточнить систематическое положение телонемий на основе последовательностей генов (точнее, их РНК) организмов, выловленных в Карском море. Их сравнили с 263 генами 234 видов эукариот, уже отсеквенированных в предыдущих исследованиях. На основании расхождений в генах ученые подтвердили, что телонемии действительно представляют собой отдельную группу эукариот. Но если раньше не было понятно, к каким уже существующим кладам она ближе всего, то новый анализ показал, что ближе всего они к супергруппе SAR, включающей в себя большинство водорослей, динофлагеллят (морских фотосинтезирующих одноклеточных в панцире), инфузорий (гетеротрофных одноклеточных), споровиков (к ним принадлежит и возбудитель малярии), фораминифер и радиолярий (их микроскопические раковины образуют мел и другие подобные осадочные породы), оомицет (фитофтора вызывает заболевания картофеля).
На основании полученных данных авторы статьи предлагают выделить новую мегагруппу в составе эукариот и назвать ее TSAR — Telonemia + SAR (Stramenopiles, Alveolata, Rhizaria). Ее изучение поможет пролить свет на то, как и за счет чего росло многообразие эукариот, их способностей и жизненных стратегий.
Препринт статьи опубликован на сервере biorXiv. Та часть работы, которую выполнили российские ученые, была поддержана грантом РНФ.
Источник: chrdk.ru
