Algele unicelulare cunoscute sub denumirea de diatomee, cu mult timp crezute că se reproduc asexual, s-au dovedit recent a fi mai fragede decât se aștepta.
Cercetătorii au descoperit că diatomele se implică în reproducerea sexuală - și sunt în special susceptibile să o facă atunci când este în prezența compusului de amoniu, un produs deșeu generat de majoritatea animalelor.
Anterior, oamenii de știință au observat ciclurile de viață complete la doar o mână de specii de diatomee, și chiar și printre diatomele bine studiate, reproducerea sexuală nu a fost niciodată văzută, au scris cercetătorii în studiul publicat online 7 iulie în revista PLOS ONE.
Cu toate acestea, autorii studiului au descoperit că ar putea manipula diatomul Thalassiosira pseudonana în schimbarea structurilor sale celulare pentru a fi masculin sau feminin. Tot ceea ce trebuiau să facă era să elimine unul dintre factorii de care avea nevoie diatomul pentru a crește - cum ar fi lumina sau fosforul - și apoi a introduce amoniu, iar diatomele s-ar diferenția în celulele masculine și feminine.
"Descoperirile noastre rezolvă două mistere persistente care au afectat cercetătorii de diatom", a declarat co-autorul Kimberly Halsey, microbiolog la Universitatea de Stat din Oregon, a declarat într-un comunicat.
„Da, ei fac sex și da, îi putem face să o facă”, a spus Hasley.
Diatomele sunt protiste, un grup divers format din organisme unicelulare ale căror corpuri au pereți celulari și interioare puternic organizate, cu un nucleu și o serie de structuri specializate numite organele. În lume există aproximativ 200.000 de specii de diatome și pot fi găsite oriunde există apă lichidă.
Deși minuscule, diatomele joacă un rol important dacă nu este văzut în ciclul carbonului Pământului - diatomele marine generează oxigen prin fotosinteză - și în silice ciclistă, care constituie aproximativ 25 la sută din scoarța planetei și pe care diatomele se încorporează în structurile din pereții lor celulari.
Dar se știe foarte puțin despre modul în care majoritatea diatomelor cresc și se reproduc. T. pseudonana este una dintre cele două specii de diatomee care și-a secvențiat genomul, ceea ce îl face un candidat perfect pentru identificarea modificărilor la nivel genetic care ar putea fi legate de caracteristicile sexuale - iar studiile anterioare au identificat chiar gene care erau necesare pentru reproducerea sexuală, dar determinate că au fost inactivi, au raportat oamenii de știință în noul studiu.
Amoniacul s-a dovedit a fi ingredientul lipsă. Acesta a stârnit o cascadă de răspunsuri genetice care au produs structuri de ovule și spermatozoizi. Dar asta nu a fost totul - mai mult de 1.200 de gene au început să funcționeze diferit atunci când amoniacul era prezent, deși efectele acestor modificări sunt încă neclare, au scris autorii studiului. Cu toate acestea, identificarea amoniului ca unul dintre factorii care determină reproducerea diatomelor sexual va permite oamenilor de știință să continue să reproducă comportamentul pentru a-l studia în continuare, potrivit Halsey.
"Identificarea amoniuului ca un inductor al sexualității poate deschide ușile către noi căi de cercetare privind reproducerea și modificarea genetică pentru a controla trăsăturile importante", a spus Halsey în declarație.
