Sciencemag.cz
Doporučujeme
Zelená řasa umi-budo neboli mořské hrozny (Caulerpa lentillifera, sea grapes) se skládá z jakýchsi stonků, namísto lístků pak obsahuje kuličky, které při jídle uvolňují svůj slaný obsah. V některých východoasijských zemích včetně Okinawy se tato řasa běžně konzumuje, třeba v podobě salátu s octem.
Příslušná řasa je ovšem unikátní z jednoho důvodu – ač může mít velikost až k metru, stále se jedná o jedinou buňku. Sice s více jádry, ale bez toho, že by vnitřní prostor buňky byl od sebe oddělen nějakými buněčnými stěnami nebo jinými přepážkami.
Zajímavé je, že i jediná buňka se dokáže diferencovat a vytvářet obdoby stonku a listů „klasických“ mnohobuněčných rostlin. Jak toho může vůbec dosáhnout? Vědci z Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University nyní tvrdí, že na to přišli. Výsledek se celkem dal čekat: V různých částech buňky/v různých jádrech probíhá odlišně genová exprese. Na základě analýzy mRNA (tj. aktuálně probíhající syntézy proteinů) výzkumníci zjistili, že z 9 311 sledovaných genů (celková velikost již víceméně přečteného genomu) je jich 1 027 více exprimováno v „listech“, 1 129 ve „stoncích“. V listech byly aktivnější geny spojené s fotosyntézou a dýcháním, ve stoncích zase se syntézou obecných proteinů a replikací DNA. Listy se tedy soustřeďují na metabolismus, stonky na růst – opět nějak obdobně, jako u vyšších rostlin. Podobně jako u rostlin fungují i geny regulující hormonální dráhy.
Řasa umi-budo a dnešní vyšší rostliny měly posledního společného předka před víc než miliardou let. Řada společných mechanismů byla zřejmě vyvinuta nezávisle na sobě, příslušný předek sotva připomínal dnešní umi-budo.
Asuka Arimoto et al. Differential gene expression in fronds and stolons of the siphonous macroalga, Caulerpa lentillifera, Development, Growth & Differentiation (2019). DOI: 10.1111/dgd.12634
Okinawa Institute of Science and Technology/Phys.org
Poznámky PH:
Česky příslušný rod řas – lazucha. Česká Wikipiedia uvádí, že aby tak velká buňka vůbec mohla existovat, potřebuje poměr povrchu a objemu regulovat pomocí mnoha výběžků, většinu vnitřku zase zabírá vakuola.
Ono není ani jasné, zda rostliny jsou monofyletickou skupinou. Vyšší rostliny snad už monofyletickou jednotkou jsou, vzešly z jediné skupiny zelených řas. Ale i příslušné evoluční vztahy mezi různými řasami jsou poněkud nepřehledné (kolikrát zde vznikla mnohobuněčnost?), co je konvergence a co společný evoluční původ se možná moc neví…?
Pokud jsou některé jednobuněčné organismy potomky mnohobuněčných a vznikly druhotným zjednodušením, nemohla by i lazucha pocházet z „normální“ mnohobuněčné řasy, které přišla v vnitřní buněčné stěny? Asi ne, to by se to uvádělo…
Na obrázku výše je Caulerpa sertularioides, také dlouhá jednobuněčná řasa lazucha, ale zřejmě jiný druh, než se jí.
Tak to jsem netušil. Buňky velikosti metru – to docela mění mojí představu! Podle té diferenciace funkčností různých oblastí té buňky pomocí různých jader se to dá extrapolovat klidně až k inteligentnímu jednobuněčnému tvoru!