‘Harmadik típusú’ szimbiózist fedeztek fel egy mélytengeri halnál

A horgászhalak talán a legismertebb mélytengeri élőlények a maguk igen jellegzetes alakjával. A horgászhalak több mint 1000 méteres mélységben, a teljes sötétség birodalmában élnek. A nőstény horgászhalak homlokán egy nyúlvány helyezkedik el, amelynek a végén foszforeszkáló baktériumok élnek. A hal ennek a nyúlványnak a segítségével képes csapdába csalni áldozatait és magához csábítani potenciális párját.

Amíg a halfaj maga nagy hírnévnek örvend, addig igen keveset lehet tudni a horgászhalak és a rajtuk élő baktériumok szimbiotikus kapcsolatáról. Ez főleg annak köszönhető, hogy a halakat nagyon körülményes befogni és tanulmányozni.

Ezért a kutatóknak csak mostanra sikerült először szekvenálniuk és elemezniük ezen baktériumok genomját – melyeket a Mexikói-öbölben kifogott példányokról  sikerült begyűjteniük.

A vizsgálatok eredménye szerint ezek a szimbiotikus baktériumok elveszítették azon génjeik egy részét, amelyek ahhoz szükségesek, hogy önállóan éljenek a vízben. Ez a változás annak köszönhető, hogy a halak és a baktériumok szoros, kölcsönösen előnyös társulást alakítottak ki, amiben a baktériumok fényt bocsátanak ki, amíg a halak táplálékkal látják el őket.

“Ami kifejezetten érdekes ezzel a különleges példával kapcsolatban, az az, hogy bizonyítékokat találtunk arra, hogy ez a fejlődés még mindig folyamatban van, még úgy is, hogy a halak több millió évvel ezelőtt fejlődtek ki,” jegyezte meg Tory Hendry, a Cornell Egyetem mikrobiológia docense, aki a mostani kutatásról megjelenő tudományos írás vezető szerzője is. “A baktériumok még most is veszítenek géneket és nem teljesen világos, hogy miért.”

A legtöbb ismert, organizmus és baktérium közötti szimbiotikus kapcsolat a gazdatest és önálló baktériumok – amelyek nem  a szimbiózis folyamatos fenntartásának irányába fejlődtek tovább – vagy egy gazdatest és sejteken belüli baktériumok – melyek hordozójuk sejtjeiben élnek és emiatt a genomjuk lényegesen leegyszerűsödik- között áll fenn.

A horgászhalak és lámpásaikban élő baktériumaik társulása egy új, harmadik típusú szimbiózis létezésére utal, amelynek esetében a baktériumok képesek elhagyni a hal fején lévő nyúlványt és szabadon tudnak mozogni a vízben.

“Ez egy új paradigma a szimbiózis terén szerzett ismereteinkben; egy harmadik típusú szituáció, aminél a baktériumok ténylegesen nem kötöttek gazdatestükhöz, viszont együtt fejlődnek velük,” mondta Hendry.

A szekvenálás eredményei szerint a horgászhalakon élő biolumineszcens baktériumok genomja 50 százalékkal kisebb, mint szabadon élő rokonaiké. A hiányzó géneknek többek között a különböző aminosavak előállításában, illetve a glükózon kívüli egyéb tápanyagok lebontásában van szerepük, ami arra utal, hogy valószínűleg a horgászhalak látják el aminosavakkal és tápanyagokkal a baktériumokat.

Ugyanakkora baktériumok eddig megőrizték a vízben való mozgásukat lehetővé tevő gének egy részét – például teljes ostort tudnak alkotni, amivel képesek a vízben utazni. A baktériumok ezen felül elveszítették kémiai érzékelési képességeiket is – amelyek révén például a környezetükben lévő tápanyagokat lennének képesek észlelni – viszont ezek közül is fennmaradt egy maroknyi gén, így lehetséges, hogy bizonyos vegyületekre még képesek reagálni.

Forrás: mbio.asm.org

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.