Τα μονοκύτταρα φύκια που είναι γνωστά ως διάτομα, τα οποία για πολύ καιρό σκέφτονται να αναπαραχθούν ασυμπτωματικά, βρέθηκαν πρόσφατα πιο νωπά από τα αναμενόμενα.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι οι διατομές αλληλεπιδρούν με τη σεξουαλική αναπαραγωγή - και είναι ιδιαίτερα πιθανό να το κάνουν όταν υπάρχει η ένωση αμμωνίου, ένα απόβλητο προϊόν που παράγεται από τα περισσότερα ζώα.
Προηγουμένως, οι επιστήμονες είχαν παρατηρήσει τους πλήρεις κύκλους ζωής σε μόλις λίγα είδη διατόμων και ακόμη και ανάμεσα σε διαλογές που μελετήθηκαν καλά, η σεξουαλική αναπαραγωγή δεν είχε παρατηρηθεί ποτέ, γράφουν οι ερευνητές στη μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 7 Ιουλίου στο περιοδικό PLOS ONE.
Ωστόσο, οι συγγραφείς της μελέτης διαπίστωσαν ότι θα μπορούσαν να χειριστούν το διάτομο Thalassiosira pseudonana να αλλάξει τις κυτταρικές δομές του να είναι άνδρες ή γυναίκες. Το μόνο που έπρεπε να κάνουν ήταν να εξαλείψουν έναν από τους παράγοντες που χρειάζονταν να αναπτυχθούν - όπως το φως ή ο φωσφόρος - και έπειτα να εισαγάγει το αμμώνιο και τα διάτομα θα διαφοροποιούνταν σε αρσενικά και θηλυκά κύτταρα.
"Οι ανακαλύψεις μας επιλύουν δύο επίμονα μυστήρια που έχουν μαστίσει ερευνητές διατόμων", ανέφερε η συνάδελφος Kimberly Halsey, μικροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Όρεγκον.
«Ναι, κάνουν σεξ και ναι, μπορούμε να τους κάνουμε να το κάνουν», είπε ο Hasley.
Τα διάτομα είναι αντιτίστες, μια διαφορετική ομάδα αποτελούμενη από μονοκύτταρους οργανισμούς των οποίων τα σώματα έχουν κυτταρικά τοιχώματα και άκρως οργανωμένους εσωτερικούς χώρους, με έναν πυρήνα και μια σειρά εξειδικευμένων δομών που ονομάζονται οργανίδια. Υπάρχουν περίπου 200.000 είδη διατόμων στον κόσμο και μπορούν να βρεθούν όπου υπάρχει υγρό νερό.
Αν και μικροσκοπικά, τα διάτομα διαδραματίζουν έναν σημαντικό αν αθέατο ρόλο στον κύκλο του άνθρακα της Γης - οι θαλάσσιες διατόμοι παράγουν οξυγόνο μέσω της φωτοσύνθεσης - και στην ποδηλατική σίλικα, η οποία αποτελεί περίπου το 25% του φλοιού του πλανήτη και οι διατομές ενσωματώνονται σε δομές στα κυτταρικά τοιχώματά τους.
Αλλά πολύ λίγα είναι γνωστά για το πώς οι περισσότερες διατομές μεγαλώνουν και αναπαράγονται. Τ. Pseudonana είναι ένα από τα δύο μόνο είδη διατόμων που έχει αναδείξει το γονιδίωμα του, καθιστώντας τον τέλειο υποψήφιο για τον εντοπισμό αλλαγών στο γενετικό επίπεδο που θα μπορούσαν να συνδεθούν με τα σεξουαλικά χαρακτηριστικά - και οι προηγούμενες μελέτες είχαν εντοπίσει ακόμη και γονίδια που ήταν απαραίτητα για τη σεξουαλική αναπαραγωγή, ότι ήταν αδρανείς, ανέφεραν οι επιστήμονες στη νέα μελέτη.
Το αμμώνιο αποδείχθηκε ότι είναι το συστατικό που λείπει. Δημιούργησε μια σειρά γενετικών αποκρίσεων που παρήγαγαν δομές αυγών και σπέρματος. Αλλά αυτό δεν ήταν όλο - περισσότερα από 1.200 γονίδια άρχισαν να εκτελούν διαφορετικά όταν υπήρχε αμμώνιο, αν και τα αποτελέσματα αυτών των αλλαγών είναι ακόμα ασαφή, γράφουν οι συγγραφείς της μελέτης. Εντούτοις, η επισήμανση του αμμωνίου ως ένας από τους παράγοντες που οδηγεί τις διατομές για αναπαραγωγή σεξουαλικά θα επιτρέψει στους επιστήμονες να συνεχίσουν να αναπαράγουν τη συμπεριφορά για να το μελετήσουν περαιτέρω, σύμφωνα με τον Halsey.
"Ο προσδιορισμός του αμμωνίου ως επαγωγέας της σεξουαλικότητας μπορεί να ανοίξει την πόρτα σε νέους δρόμους έρευνας για αναπαραγωγή και γενετική τροποποίηση για τον έλεγχο σημαντικών χαρακτηριστικών", δήλωσε ο Halsey στη δήλωση.
