Учёные из Австралии и Германии нашли в древних австралийских строматолитах цианобактерии, содержащие новый вид хлорофилла. Открытию, как и полагается, тут же придумали применение: улучшение КПД солнечных батарей.

За последние 60 лет учёными были выявлены четыре химически отличных типа хлорофилла. Нынешний, названный учёными хлорофилл f, – пятый. Здесь показаны бактерии, обладательницы необычного пигмента (фото American Association for the Advancement of Science) Строматолиты – древнейшие хранители жизни на Земле, первые из них появились около 3,4 миллиарда лет назад. Слоистую структуру ископаемых останков составляют различные микроорганизмы и, в частности, цианобактерии. С появлением более развитых животных эти образования начали постепенно исчезать – их просто-напросто поедали.

В результате в наши дни строматолиты можно встретить только в средах с совсем уж суровыми условиями, там, где почти нет хищников. Минь Чэнь (Min Chen) и её коллеги из университета Сиднея отправились искать древние образования в заливе Шарк (Shark Bay). Так как воды этого залива отсекают почти весь видимый свет, учёным стало любопытно, за счёт чего выживают цианобактерии.

В статье в журнале Science авторы исследования пишут, что в строматолитах обнаружились неизвестные науке нитевидные микроорганизмы, хлорофилл которых способен поглощать и перерабатывать лучи красной и инфракрасной частей спектра, что несвойственно самым распространённым его собратьям.

Открытие вдохновило группу Шугуана Чжана (Shuguang Zhang) из Массачусетского технологического института на создание нового типа солнечных батарей. Эти учёные давно работают над фотоэлектрическими панелями на основе белков растений. Расширение улавливаемого ими спектра позволило бы значительно повысить КПД устройств.

Впрочем, исследование пригодится не только инженерам, но и биологам, изучающим эволюцию бактерий. Ведь получается, что доминировавшие в прошлом анаэробные микроорганизмы больше полагались на инфракрасную часть спектра, в то время как современные бактерии — любители кислорода и предпочитают свет видимый. (Почитайте также о другой "инфракрасной" бактерии с ещё одним очень редким типом хлорофилла — d.).

Источник: MEMBRANA

Специалистам удалось описать удивительный феномен – животное-симбионт, которое подобно растению питается при помощи фотосинтеза. Об открытии сообщили биологи из университета Южной Флориды (USF) на ежегодном собрании Общества по интегративной и сравнительной биологии (SICB 2010).

Авторы открытия подчёркивают, что случай с Elysia chlorotica (на снимке) выходит далеко за рамки известных сегодня примеров симбиоза в животном мире (фото E. Nicholas). Сидни Пирс (Sidney Pierce) с коллегами исследовали в лаборатории необычное существо – морского слизняка Elysia chlorotica, обитающего на отмелях вдоль восточного побережья США.

Больше всего похожий на зелёный лист, этот слизняк давно уже вызывал интерес со стороны учёного мира. Ранее было выяснено, что Elysia chlorotica, подобно некоторым другим своим сородичам, "высасывает" фотосинтезирующие органеллы (хлоропласты) из съеденных водорослей – это явление известно как клептопластия (kleptoplasty).

Но новое исследование американцев показывает, что длительные симбиотические отношения между слизняком и водорослями вида Vaucheria litorea привели к активации механизма так называемого горизонтального переноса генов между этими двумя видами. В случае столь крупного организма такое явление фиксируется впервые (если не считать подобное взаимодействие животных и даже людей с вирусами).

Как сообщается в пресс-релизе университета, Пирс и его команда в ходе эксперимента использовали аминокислоту, помеченную радиоактивным "маячком", чтобы установить – слизняки действительно производят хлорофилл сами, а не полагаются на запасы, полученные от съеденных водорослей.

Подопытного слизня не кормили около пяти месяцев, пока он не перестал выдавать пищеварительные отходы. Хлоропласты при этом никуда из тела животного не исчезли. Радиоактивное соединение, которое появилось после пребывания слизняка на свету, биологи определили как хлорофилл-а.

"Перенесённые" гены были включены в ДНК организма хозяина и теперь передаются следующим поколениям. Фактически это означает, что молодому слизняку нужно один-единственный раз поесть водорослей (получив от них хлоропласты), чтобы затем в течение всей своей жизни (а это примерно год) загорать, не беспокоясь о пище.

Только Elysia chlorotica из целого ряда морских слизняков способны поддерживать заимствованные хлоропласты столь долго в рабочем состоянии. А ведь для функционирования этих фотосинтезирующих органелл необходимо регулярное пополнение ряда веществ, в частности того же хлорофилла.

По словам учёных, даже выведенные в неволе Elysia chlorotica, которые никогда не встречались с водорослями, – являются носителями их фотосинтетических генов. Подробная статья по результатам исследования будет опубликована в очередном выпуске журнала Symbiosis.

Ранее мы рассказывали про такие случаи тесных симбиотических отношений и даже "гибридизации", как совместная жизнь акаций и муравьёв, генетическое сотрудничество и смешение растений и водорослей длиной в 100 миллионов лет, слияние двух существ в одно более сложной организации и наконец о том, как медузы жалят при помощи "ворованных" генов бактерий.

Источник: MEMBRANA