{"id":6945,"date":"2019-11-19T18:51:08","date_gmt":"2019-11-19T17:51:08","guid":{"rendered":"http:\/\/naukowy.blog.polityka.pl\/?p=6945"},"modified":"2019-11-19T18:51:08","modified_gmt":"2019-11-19T17:51:08","slug":"zielona-kleptomania","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/2019\/11\/19\/zielona-kleptomania\/","title":{"rendered":"Zielona kleptomania"},"content":{"rendered":"

\"\"To, \u017ce niekt\u00f3re organizmy maj\u0105 cechy wymykaj\u0105ce si\u0119 tradycyjnym zestawom charakteryzuj\u0105cym kr\u00f3lestwa \u015bwiata o\u017cywionego, wiadome by\u0142o ju\u017c Arystotelesowi. Dowodzi\u0142 on, \u017ce uwa\u017cane przez wielu w jego czasach za ro\u015bliny parzyde\u0142kowce s\u0105 jednak zwierz\u0119tami. Ze stu\u0142bi\u0105 by\u0142o to bardziej wyraziste, bo ona przytwierdzona jest do pod\u0142o\u017ca przej\u015bciowo i mo\u017cna j\u0105 przy\u0142apa\u0107 na chodzeniu. Z koralowcami troch\u0119 trudniej, bo raz osiad\u0142e ju\u017c nie zmieniaj\u0105 po\u0142o\u017cenia, ale wnikliwy obserwator nawet wtedy musia\u0142 przyzna\u0107 Arystotelesowi racj\u0119.<\/p>\n

<\/p>\n

Z drugiej za\u015b strony, stu\u0142bia cz\u0119sto bardziej przypomina ro\u015bliny kolorem, a koralowce rzadko s\u0105 zielone. Z kolejnej jednak, Grecy byli bardziej ni\u017c cho\u0107by Polacy obeznani z du\u017cymi glonami o barwie czerwonej czy od \u017c\u00f3\u0142tej do br\u0105zowej, wi\u0119c ziele\u0144 nie jest dla nich tak oczywistym znakiem bycia wodorostem. St\u0105d nazwa „zwierzokrzewy” mia\u0142a szans\u0119 na d\u0142ugo si\u0119 utrwali\u0107.<\/p>\n

Ten kolor parzyde\u0142kowc\u00f3w (jamoch\u0142on\u00f3w) podobny do koloru glon\u00f3w nie jest przypadkiem. To jest kolor glon\u00f3w. Glon\u00f3w \u017cyj\u0105cych wewn\u0105trz tkanek stu\u0142bi czy koralowc\u00f3w. Takie glony, kt\u00f3re za \u015brodowisko \u017cycia obieraj\u0105 wn\u0119trze zwierz\u0105t lub niegdy\u015b za zwierz\u0119ta uznawanych pierwotniak\u00f3w, nazywa si\u0119 zoochlorellami (zielone, g\u0142\u00f3wnie z grupy zielenic), zooksantellami (\u017c\u00f3\u0142tobr\u0105zowe, g\u0142\u00f3wnie z obszernej grupy chromist\u00f3w) lub cyjanellami (sinice). W niekt\u00f3rych przypadkach da si\u0119 rozpozna\u0107 ich bliskich krewnych \u017cyj\u0105cych wolno. Czasem za\u015b takie glony opuszczaj\u0105 cia\u0142o gospodarza. To jest istota mechanizmu blakni\u0119cia koralowc\u00f3w.<\/p>\n

Na drugim kra\u0144cu symbiozy jest istnienie chloroplast\u00f3w. O ile wcze\u015bniej wymienione symbionty rozpoznaje si\u0119 jako odr\u0119bne osobniki, o tyle chloroplasty uwa\u017ca si\u0119 za organella, czyli cz\u0119\u015bci kom\u00f3rek nieb\u0119d\u0105ce osobnikami odr\u0119bnymi od zawieraj\u0105cych je kom\u00f3rek. Dzi\u015b ju\u017c paradygmatem jest, \u017ce chloroplasty s\u0105 efektem niegdysiejszej symbiozy sinic, kt\u00f3re w toku ewolucji zatraci\u0142y odr\u0119bno\u015b\u0107, zachowuj\u0105c jednak pewn\u0105 autonomi\u0119. Z dw\u00f3ch konkurencyjnych hipotez, jak si\u0119 to konkretnie sta\u0142o, zdecydowanie bli\u017csza naukowemu konsensusowi jest hipoteza endosymbiozy, w zasadzie dzi\u015b rozbudowana do rozmiar\u00f3w teorii naukowej, a nie tylko hipotezy.<\/p>\n

Chloroplasty jednak, jak napisa\u0142em wcze\u015bniej, nie s\u0105 odr\u0119bne. Zachowa\u0142y cz\u0119\u015b\u0107 swoich genom\u00f3w, ale pozosta\u0142a cz\u0119\u015b\u0107 przenios\u0142a si\u0119 do DNA j\u0105drowego gospodarza. \u017beby by\u0142o bardziej skomplikowanie, endosymbioza nie zasz\u0142a raz a dobrze. Niekt\u00f3re chloroplasty s\u0105 bardziej skomplikowane ni\u017c inne. W szczeg\u00f3lno\u015bci, s\u0105 obudowane wi\u0119ksz\u0105 liczb\u0105 b\u0142on. U niekt\u00f3rych pomi\u0119dzy tymi b\u0142onami znajduje si\u0119 jeszcze trzeci genom tworz\u0105cy tzw. nukleomorf. Jest to efekt wt\u00f3rnej endosymbiozy.<\/p>\n

Pierwotna endosymbioza polega\u0142a na tym, \u017ce jaka\u015b pierwotna sinica zintegrowa\u0142a si\u0119 z innym pierwotnym organizmem (pewnie archeanem) i utworzy\u0142a kom\u00f3rk\u0119 eukariotyczn\u0105. Podobnie inne bakterie przemieni\u0142y si\u0119 w mitochondria. Do dzi\u015b istniej\u0105 organizmy, w kt\u00f3rych nie jest \u0142atwo zadecydowa\u0107, czy ich element fotosyntetyzuj\u0105cy to jeszcze endosymbiotyczna sinica, czy ju\u017c chloroplast. S\u0105 to glaukofity, a ich chloroplasty nazywa si\u0119 cyjanellami. Bardziej zintegrowane chloroplasty maj\u0105 krasnorosty i linia obejmuj\u0105ca zielenice, \u0142\u0105cznie z ramienicami, a te \u0142\u0105cznie z ro\u015blinami okre\u015blanymi jako l\u0105dowe. Glaukofity, krasnorosty i zielenice z ro\u015blinami „wy\u017cszymi” s\u0105 ze sob\u0105 spokrewnione i nazywa si\u0119 Archaeplastida albo po prostu ro\u015blinami. W tym uj\u0119ciu wi\u0119c nadal istniej\u0105 jednokom\u00f3rkowe ro\u015bliny i do ro\u015blin w\u0142\u0105czane s\u0105 krasnorosty (czerwone glony).<\/p>\n

Jednak brunatnice (br\u0105zowe glony) nie s\u0105 zaliczane do tej grupy. Podobnie jest z okrzemkami, bruzdnicami czy eugleninami. To w\u0142a\u015bnie one maj\u0105 bardziej skomplikowane chloroplasty. Wt\u00f3rna endosymbioza, kt\u00f3ra da\u0142a im pocz\u0105tek, wzi\u0119\u0142a si\u0119 z tego, \u017ce jaki\u015b dawny pierwotniak za symbionta przyj\u0105\u0142 nie sinic\u0119, a pierwotnego krasnorosta lub pierwotn\u0105 zielenic\u0119, a te w toku ewolucji utraci\u0142y nie tylko autonomi\u0119, ale i wi\u0119kszo\u015b\u0107 swojej anatomii, i do dzi\u015b zosta\u0142y z nich tylko chloroplasty. Jeszcze w mojej m\u0142odo\u015bci tli\u0142y si\u0119 wizje, \u017ce eugleniny s\u0105 bli\u017cej spokrewnione z zielenicami, bo maj\u0105 te same odmiany chlorofilu i podobne produkty fotosyntezy. Dzi\u015b wiadomo, \u017ce to nie jest efekt pokrewie\u0144stwa, a dziedzictwo tego, \u017ce chloroplasty euglenin s\u0105 silnie zredukowanymi zielenicami.<\/p>\n

Zatem mo\u017cemy znale\u017a\u0107 bardziej niezale\u017cne endosymbionty albo – niezale\u017cnie od tego, czy pierwotnie, czy wt\u00f3rnie – bardziej zintegrowane chloroplasty. Mo\u017cliwo\u015bci natury si\u0119 tu ko\u0144cz\u0105? Wcale nie.<\/p>\n

Do endosymbiozy mog\u0142o doj\u015b\u0107 przez zainfekowanie gospodarza przez glon albo przez zjedzenie glonu przez gospodarza. Potem zadzia\u0142a\u0142a ewolucja. A gdyby tak kreacjonista podwa\u017cy\u0142 to koronnym we w\u0142asnym mniemaniu argumentem „A gdzie brakuj\u0105ce ogniwo?”<\/p>\n

A i owszem. S\u0105 brakuj\u0105ce ogniwa tego \u0142a\u0144cucha. Pewne morskie \u015blimaki po\u017cywiaj\u0105c si\u0119 glonami wcale nie od razu je trawi\u0105 w ca\u0142o\u015bci. Najbardziej znany z nich,\u00a0Elysia chlorotica<\/em>, od\u017cywia si\u0119 pewnym gatunkiem woszerii, czyli glonu z grupy r\u00f3\u017cnowiciowc\u00f3w, a jej chloroplasty przechowuje w kom\u00f3rkach swojego do\u015b\u0107 rozbudowanego jelita. Dzi\u0119ki temu wygl\u0105da jak li\u015b\u0107 (na zdj\u0119ciu wy\u017cej). Je\u017celi trafi si\u0119 czas, \u017ce zabraknie mu po\u017cywienia, \u015blimak ten nie powodu do zmartwie\u0144. Dop\u00f3ki zapewni przechowywanym chloroplastom \u015bwiat\u0142o, one zapewni\u0105 mu dostaw\u0119 cukru. W takich warunkach mo\u017ce po\u017cy\u0107 kilka miesi\u0119cy, nawet 10.<\/p>\n

\u017bycie z takimi ukradzionymi chloroplastami okre\u015blane jest jako kleptoplastia. Opr\u00f3cz kilku \u015blimak\u00f3w, jest znane w\u015br\u00f3d r\u00f3\u017cnych jednokom\u00f3rkowc\u00f3w. Do niedawna uwa\u017cano, \u017ce \u015blimaki te s\u0105 jednymi zwierz\u0119tami przechowuj\u0105cymi kleptoplasty.<\/p>\n

Niedawno jednak naukowcy przyjrzeli si\u0119 morskim p\u0142azi\u0144com, dalekim krewnym wyp\u0142awk\u00f3w, o kt\u00f3rych kiedy\u015b pisa\u0142em<\/a>, z rodzaj\u00f3w Pogaina<\/em> i Baicalellia<\/em>. Wszystkie znane 17\u00a0 gatunk\u00f3w pierwszego rodzaju i jeden drugiego (Baicalellia solaris<\/em>) by\u0142y znane od dawna jako gospodarze zooksantelli o bli\u017cej nieokre\u015blonym pochodzeniu.<\/p>\n

By\u0142y znane w sensie \u2013 skatalogowane. W praktyce wiadomo o nich niewiele. Morskie, mikroskopijne (zaliczane do mejofauny) p\u0142azi\u0144ce niepaso\u017cytuj\u0105ce na niczym nam bliskim to niezbyt znana grupa. W ramach ciekawostki znany mo\u017ce by\u0107 gatunek Baicalellia daftpunki<\/em> jako przyk\u0142ad gatunku nazwanego od gwiazd popkultury. Lepiej znane s\u0105 ich s\u0142odkowodni krewni, z kt\u00f3rych niekt\u00f3rzy (zw\u0142aszcza z rodzaju Convoluta<\/em>) maj\u0105 zoochlorelle.<\/p>\n

Od jakiego\u015b czasu by\u0142o wiadomo, \u017ce ich zooksantelle raczej nie maj\u0105 j\u0105der kom\u00f3rkowych, co jest nietypowe. Badacze postanowili si\u0119 im dok\u0142adniej przyjrze\u0107 i okaza\u0142o si\u0119, \u017ce to wcale nie s\u0105 zooksantelle. P\u0142azi\u0144ce te zjadaj\u0105 okrzemki i zasadniczo je trawi\u0105. Jak ju\u017c pewnie czytelnicy si\u0119 domy\u015blaj\u0105 – nie trawi\u0105 ich jednak w ca\u0142o\u015bci. Trawi\u0105 cytoplazm\u0119 z prawie wszystkimi organellami. Trawi\u0105 zewn\u0119trzn\u0105 b\u0142on\u0119 chloroplast\u00f3w, ale zostawiaj\u0105 reszt\u0119.<\/p>\n

I ta zostawiona reszta \u017cyje wewn\u0105trz p\u0142azi\u0144ca i funkcjonuje prawie jak gdyby nigdy nic, w szczeg\u00f3lno\u015bci fotosyntetyzuje. Zatem staje si\u0119 kleptoplastem. W por\u00f3wnaniu z kleptoplastami u \u015blimak\u00f3w, te kleptoplasty funkcjonuj\u0105 kr\u00f3tko – oko\u0142o tygodnia. Zjawisko dotyczy kilku spokrewnionych gatunk\u00f3w okrzemek. Inne glony s\u0105 konwencjonalne konsumowane.<\/p>\n

Kleptoplastia u zwierz\u0105t wci\u0105\u017c pozostaje zjawiskiem skrajnie rzadkim. Jej wyj\u0105tkowo\u015b\u0107 jednak okazuje si\u0119 nieco os\u0142abiona i, kto wie, mo\u017ce znajd\u0105 si\u0119 kolejne jej przyk\u0142ady.<\/p>\n

Piotr Panek<\/strong><\/p>\n

fot: Robert Aguilar, Smithsonian Environmental Research Center, CC-BY-2.0<\/a><\/em><\/p>\n

 <\/p>\n