Ühtrakulised vetikad, mida nimetatakse ränivetikaks ja mis arvatakse paljunevat aseksuaalselt, leiti hiljuti oodatust karmimad.
Teadlased avastasid, et ränivetikad tegelevad seksuaalse paljunemisega - ja eriti tõenäoliselt teevad seda ränid, kui ammooniumühendi juuresolekul - enamiku loomade tekitatud jäätmeprodukt.
Varem olid teadlased vaadanud täielikku elutsüklit vaid käputäis ränivetikaid ja isegi hästi uuritud ränivetikute seas polnud seksuaalset paljunemist kunagi nähtud, kirjutasid teadlased uuringus, mis avaldati veebis 7. juulil ajakirjas PLOS ONE.
Uuringu autorid leidsid aga, et nad võivad diatomiga manipuleerida Thalassiosira pseudonana muutmaks oma rakustruktuure meheks või naiseks. Nad pidid ainult kõrvaldama ühe teguri, mida ränivetika kasvamiseks vajas - näiteks hele või fosfor - ja seejärel sisse viia ammoonium, ning ränivered eristuvad isas- ja emasrakkudeks.
"Meie avastused lahendavad kaks püsivat saladust, mis on vaevanud diatomi uurijaid," ütles uuringu kaasautor Kimberly Halsey, Oregoni osariigi ülikooli mikrobioloog.
"Jah, nad seksivad ja jah, me saame panna nad seda tegema," sõnas Hasley.
Diatoomid on protistid, mitmekesine rühm, mis koosneb üherakulistest organismidest, mille kehadel on rakuseinad ja kõrgelt organiseeritud sisemus, koos tuuma ja hulga spetsialiseeritud struktuuridega, mida nimetatakse organellideks. Maailmas on hinnanguliselt 200 000 räniliiki ja neid võib leida kõikjal, kus leidub vedelat vett.
Kuigi ränidioomid on pisikesed, mängivad nad Maa süsinikuringluses olulist, kui nähtamatut rolli - merest pärit ränidioomid genereerivad hapnikku fotosünteesi kaudu - ja ränidioksiidi tsüklis, mis moodustab umbes 25 protsenti planeedi koorikust ja mida ränidioomid hõlmavad oma rakuseinte struktuuridesse.
Kuid väga palju on teada, kuidas enamik räniveresid kasvab ja paljunevad. T. pseudonana on üks kahest räniliigist, mille genoom on järjestatud, muutes selle ideaalseks kandidaadiks geneetilise taseme muutuste tuvastamiseks, mida võiks seostada seksuaalsete tunnustega - ja varasemates uuringutes oli tuvastatud isegi geenid, mis olid seksuaalseks paljunemiseks vajalikud, kuid kindlaks tehtud et nad olid passiivsed, teatasid teadlased uues uuringus.
Ammonium osutus puuduvaks koostisosaks. See käivitas geneetiliste vastuste kaskaadi, mis tekitas munaraku ja sperma struktuure. Kuid see polnud veel kõik - ammooniumisisalduse korral hakkasid ka enam kui 1200 geeni toimima erinevalt, ehkki nende muutuste mõju on seni ebaselge, kirjutasid uuringu autorid. Ammooniumi täpsustamine ühe tegurina, mis sunnib diatomeid seksuaalselt paljunema, võimaldab Halsey sõnul teadlastel käitumist korrata, et seda edasi uurida.
"Ammooniumi tuvastamine seksuaalsuse indutseerijana avab potentsiaalselt ukse uutele aretuse ja geneetilise muundamise uuringute võimalustele oluliste tunnuste kontrollimiseks," ütles Halsey avalduses.
