Jednobuněčné řasy známé jako diatomy, o nichž se dlouho předpokládalo, že se rozmnožují asexuálně, byly v poslední době shledány chytřejší, než se očekávalo.
Vědci zjistili, že diatomy se zabývají pohlavní reprodukcí - a je to zvláště pravděpodobné, že se to stane, když je přítomen složený amonium, což je odpadní produkt produkovaný většinou zvířat.
Dříve vědci pozorovali celý životní cyklus sotva v hrstce druhů rozsivek, a dokonce i mezi dobře studovanými rozsivkami nebyla sexuální reprodukce nikdy vidět, vědci psali ve studii, zveřejněné online 7. července v časopise PLOS ONE.
Autoři studie však zjistili, že by mohli manipulovat s rozsivkou Thalassiosira pseudonana na změnu svých buněčných struktur na mužské nebo ženské. Jediné, co museli udělat, bylo odstranit jeden z faktorů, které diatom potřeboval k růstu - jako je světlo nebo fosfor - a pak zavést amoniak a diatomy by se diferencovaly na mužské a ženské buňky.
„Naše objevy řeší dvě přetrvávající záhady, které trápí vědce z oblasti diatomu,“ uvedla ve svém sdělení spoluautorka studie Kimberly Halsey, mikrobiolog na Oregonské státní univerzitě.
„Ano, mají sex a ano, můžeme je přimět, aby to udělali,“ řekl Hasley.
Diatomy jsou protisté, různorodá skupina složená z jednobuněčných organismů, jejichž těla mají buněčné stěny a vysoce organizované interiéry, s jádrem a řadou specializovaných struktur nazývaných organely. Odhaduje se, že na světě je asi 200 000 druhů rozsivek a lze je najít všude tam, kde je tekutá voda.
Ačkoli drobné, diatomy hrají důležitou, pokud neviditelnou roli v zemském uhlíkovém cyklu - mořské diatomy vytvářejí kyslík fotosyntézou - a při cyklování oxidu křemičitého, který tvoří asi 25 procent kůry planety a které diatomy se začleňují do struktur jejich buněčných stěn.
O tom, jak většina rozsivek roste a množí se, je však známo jen velmi málo. T. pseudonana je jedním ze dvou druhů rozsivek, které mají svůj genom sekvencovaný, což z něj činí perfektního kandidáta pro identifikaci změn na genetické úrovni, které by mohly být spojeny se sexuálními vlastnostmi - a předchozí studie dokonce identifikovaly geny, které byly nezbytné pro sexuální reprodukci, ale byly určeny že byli neaktivní, uvedli vědci v nové studii.
Ammonium se ukázalo jako chybějící přísada. To vyvolalo kaskádu genetických odpovědí, které vedly k vytvoření vajíček a spermií. Ale to nebylo všechno - více než 1200 genů začalo také fungovat odlišně, když byl přítomen amoniak, ačkoli účinky těchto změn jsou dosud nejasné, autoři studie napsali. Podle Halseyho však bude stanovení amonia jako jednoho z faktorů, které pohánějí diatomy k sexuální reprodukci, pokračovat v replikaci tohoto chování, aby jej dále studovalo.
"Identifikace amonia jako induktoru sexuality potenciálně otevírá dveře novým cestám výzkumu šlechtění a genetické modifikace pro kontrolu důležitých vlastností," uvedl Halsey ve svém prohlášení.
