Коллектив биологов в составе исследователей из Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова, Института биологии внутренних вод имени И. Д. Папанина РАН, Пензенского государственного университета, Центра исследований океана имени Гельмгольца, Университета Британской Колумбии открыли микроорганизмы, которые могут пролить свет на вопрос о происхождении многоклеточных животных. Эти организмы похожи на хищные сперматозоиды и охотятся на более крупных жертв, слипаясь в «многоклеточные» псевдоорганизмы. В опубликованной в журнале BMC Biology статье анализируется строение и жизненные циклы новых одноклеточных.
Чтобы установить последовательность событий в происхождении животных от одноклеточных предков, необходимо исследовать их ближайших микроскопических родственников. Существуют разные теории возникновения многоклеточности. Возможно, предками многоклеточных животных были одноклеточные организмы, передвигавшиеся с помощью жгутика на задней части. При этом они охотились на более крупных одноклеточных. Такое было возможно благодаря совместной охоте и питанию, при котором клетки частично слипались друг с другом в многоклеточные образования и формировали так называемые агрегации. Подобный образ жизни способствовал увеличению размеров клеток в составе агрегации, а также тому, что последняя росла теперь не за счёт присоединения новых «членов», а за счёт деления имеющихся. Питание крупной жертвой в свою очередь приводило к значительному увеличению в размере и последующему множественному делению клетки, что является важным фактором возникновения многоклеточности.
Новые одноклеточные хищники, а именно три вида: Syssomonas multiformis, Pigoraptor vietnamica и Pigoraptor chileana, были обнаружены в пресных водоёмах Вьетнама и Чили. В результате исследований выяснилось, что эти микроорганизмы отличаются сложными жизненными циклами, образованием многоклеточных скоплений и необычной для современных одноклеточных диетой: они питаются крупной добычей, частично слипаясь друг с другом.
«Эти организмы похожи на хищные сперматозоиды и охотятся на более крупных жертв, слипаясь в „многоклеточные“ псевдоорганизмы», — рассказал один из авторов исследования, профессор кафедры общей экологии и гидробиологии МГУ Юрий Мазей.
Один из микробов под названием Syssomonas multiformis вдобавок может разрушать зёрна риса и заглатывать отдельные частички рисового крахмала за счёт так называемого внеклеточного пищеварения, при котором происходит выделение расщепляющих крахмал ферментов непосредственно в воду.
Полученные данные согласуются с гипотезой синзооспоры Алексея Захваткина, по которой многоклеточность у животных могла возникнуть при слиянии клеток различных типов, присутствовавших в жизненном цикле одноклеточного предка животных.
Изображение. Хищный жгутиконосец Syssomonas multiformis является одноклеточным родственником животных и формирует многоклеточные структуры. Денис Тихоненков