Наука

Земноводні, які освоїли фотосинтез

Фотосинтез — здатність виробляти кисень та інші речовини за допомогою сонячного світла, довгий час вважався привілеєм зелених рослин, водоростей і деяких безхребетних тварин. Але, як виявилося, і деякі земноводні здатні до такого незвичайного для хребетних способу отримання кисню.

Мова піде про саламандру Ambystoma maculatum, що мешкає в Північній Америці, або плямистої амбистоме. Звичайно, продукує кисень вона не сама, а з допомогою водоростей, з якими саламандра живе в тісному сусідстві. Взаємовигідне співжиття двох організмів різних видів в біології отримало назву симбіоз. Перед нами якраз яскравий приклад таких відносин. Як з'ясували вчені, саламандри досягли неймовірних результатів в цьому союзі.

Фотосинтез у саламандри можливий тільки в стадії ембріона. Саламандра, як і всі земноводні, розмножується за допомогою води. Ці тварини відкладають яйця у воді, а розвиваються ембріони живуть у тісній співпраці з іншими організмами — одноклітинними водоростями. Ще в минулому столітті було виявлено, що водорості Oophila amblystomatis живуть в яйцях саламандри і постачають зародків киснем. Однак водорості виступають не в ролі альтруїстів. Вони отримують від ембріонів харчування, якими є продукти метаболізму маленьких саламандр. Одноклітинні водорості були виявлені в яйцепроводах самки, звідти ж вони і потрапляють всередину зародків. Було також відзначено, що зародки, в яких спостерігається більший вміст водоростей, мали більше шансів вижити і швидше розвивалися.

Але нещодавно були отримані нові дані про життя цієї незвичайної пари. Виявляється, що водорості живуть не тільки в оболонці, в якій розвиваються дитинчата саламандри, але і входять в клітини самих ембріонів і забезпечують їх крім кисню, ще й глюкозою — органічним джерелом енергії для живих організмів. Таким чином, водорості допомагають дитинчатам розвиватися швидше, забезпечуючи їх киснем і енергією. Цікаво, що подібний симбіоз з водоростями спостерігається і у інших живих організмів, наприклад, у коралів і губок. Але факт вигідного співробітництва водоростей і таких розвинених і високоорганізованих тварин, як саламандри, дуже здивував учених.

Якщо водорості істотно підвищують виживаність зародків саламандр і прискорюють їх розвиток, то вигода цього союзу для одноклітинних поки не до кінця ясно. Виходить, що їм простіше добувати для себе їжу, але якийсь залежно від ембріонів саламандр вони не мають. Та й розмноження водоростей відбувається цілий рік і не пов'язано з циклом розвитку земноводних.

Тепер вчені спантеличені пошуками подібних симбіотичних зв'язків серед інших земноводних. Не виключено, що до фотосинтезу за допомогою водоростей можуть вдаватися й інші хребетні.

Дивитися ще подорожі та поради