Одноклеточные организмы заранее готовятся к холодам

Одноклеточные организмы заранее готовятся к холодам

Живые существа, которым выпало жить в сезонном климате, заранее готовятся к неблагоприятным условиям. И касается это не только медведей, жиреющих к зиме, и не только деревьев, сбрасывающих листья осенью, но и одноклеточных организмов. В Университете Вандербильта (США) исследовали тему и пришли к выводу, что сине-зелёные водоросли (цианобактерии) по изменению светового дня предчувствуют наступление холодов и меняют химический состав собственных мембран, чтобы те не стали слишком вязкими.

Когда речь заходит о чём-то, что зависит от смены дня и ночи, то тут явно не обходится без биологических часов — комплекса генов и белков, которые влияют на множество биохимических, клеточных, физиологических процессов. Биологические часы есть почти у всех живых организмов, и идти они могут даже в постоянной темноте, то есть их «пружина» от света не зависит. Но свет нужен им для корректировки хода, чтобы биохимические, клеточные и прочие процессы согласовались с естественной сменой дня и ночи. Очевидно, что такая корректировка особенно важна для организмов, сильно зависящих от света, а именно для растений и водорослей, способных к фотосинтезу. Насчёт цианобактерий долгое время сомневались, что эти одноклеточные, у которых за сутки сменяется 5–6 поколений, способны отслеживать суточный цикл. Тем не менее, биологические часы есть и у них. Чтобы убедиться, что перестройки в липидном составе подчиняются именно аппарату суточных ритмов, исследователи отключали соответствующие гены у цианобактерий; выяснилось, что мембраны у них при уменьшении светового дня действительно переставали изменяться.

Изменения касались не только мембран. Когда день для бактерий становился короче, у них повышалась активность генов, связанных с метаболизмом — вероятно, чтобы скомпенсировать замедление обмена веществ из-за недостатка света и будущего понижения температуры. Увеличение же светового дня, стимулировало активность генов, которые должны защищать клетку от повреждений, связанных с избытком солнечной энергии (фотосинтезирующие организмы тоже могут страдать от лишнего света). То есть, несмотря на свою одноклеточность, цианобактерии способны сильно менять собственную физиологию, предчувствуя сезонные перемены — этими предчувствиями они обязаны аппарату биологических часов.

В перспективе исследователи хотят проверить, как реагируют на изменения в световом дне цианобактерии в естественной среде (те данные, что есть, получили в лабораторных экспериментах), а также было бы интересно узнать, есть ли похожие способности у других бактерий — например, у тех, которые живут в почве и от которых зависит благополучие растений.

Вернуться в новостную ленту

Predictability of Tropical Cyclones: «Understanding the limits and uncertainties in Hurricane Prediction»
Through methodology unique for tropical cyclones in peer-reviewed literature and through examination of two tropical cyclone events, this study uses ...

Practical Ecology for Planners, Developers, and Citizens
Book Description Practical Ecology for Planners, Developers, and Citizens introduces and explains key ecological concepts for planners, landscape ...

По национальным паркам мира. Книга для учащихся
Эта книга заинтересует читателей любого возраста, но особенно детей и молодёжь. ...