Student World

Jaká je skutečná diverzita organismů na naší planetě? To je otázka, která mnohým vědcům nedá spát. Je zajímavé, že dosud je popsáno mnohem více makroskopických organismů než těch úplně nejmenších, okem neviditelných. Člověk by ale asi spíše předpokládal, že těch malinkých bude o něco více, když na rozrůzňování měli evidentně mnohem více času. Problém tkví zejména v tom, že je o poznání složitější od sebe odlišit jednobuněčné organismy, které mají poměrně málo morfologických znaků než ty velké, mnohobuněčné. Nebývá výjimkou, že jednobuněčné a mikroskopické organismy mají ve svém popisu definovánu velmi širokou valenci podmínek a prostředí, ve kterých se vyskytují. A není to třeba právě způsobeno tím, že se jedná o vícero druhů, ekologicky mnohem více omezených, které jsme nebyli schopni na základě morfologie odlišit? Pokud už nám tedy nestačí mikroskopy, je třeba přistoupit k použití jiných metod, například molekulárních.

Journal of Phycology publikoval studii z pera Pavla Škalouda a kolektivu, ve které se skupinka algologů a lichenologů zabývala diverzitou jednoho z nejběžnějších lišejníkových fotobiontů – řasy rodu Asterochloris. Zpracovali data z celkem 250ti izolátů, pocházejících jak z vlastních sběrů ve střední a východní Evropě, tak z vypůjčených kultur. Asterochloris nepatří mezi vybíravé, co se týče houbového partnera – vstupuje do symbiotické asociace s více jak dvaceti rody hub a s nimi tak vytváří různé lišejníky. Proto bylo důležité zaznamenávat jak druh lišejníku, ve kterém se řasa vyskytuje, tak i ekologické podmínky, za kterých se daný lišejník vyskytoval.

Co se týče molekulárních metod, autoři využili mnoho molekulárních markerů ke zjištění genetické variability. Jednalo se o čtyři lokusy: pomalu se vyvíjející úseky SSU rDNA a rbcL a rychle se vyvíjející ITS rDNA a aktinové introny.

Kromě molekulárních metod se autoři zaměřili i na pozorování tvaru chloroplastů v buňkách a to pomocí konfokální mikroskopie. Díky ní je možno si zobrazit strukturu těchto organel ve 3D a vzájemně mezi sebou řasové linie porovnat. Tvary chloroplastů mohou být opravdu různorodé, a to i v rámci jediného druhu (viz obrázek).

Zkombinováním všech dostupných dat skupina došla k výsledkům, na jejichž základě popsali 6 nových druhů tohoto řasového rodu. Druhy se skutečně od sebe liší ve tvaru chloroplastů, v preferenci k ekologickým podmínkám a houbovým partnerům a samozřejmě i na úrovni genetické. Pozoruhodná je ale skutečnost, že tyto druhy je možné od sebe geneticky oddělit pouze s využitím analýzy rychle se vyvíjejících částí genomu – ITS a aktinu. Pomaleji se vyvíjející sekvence jako je SSU nedokázala od sebe druhy rozlišit. To je závažné zjištění, protože právě tato sekvence je v současnosti velmi hojně využívaná pro odhady celkové diverzity protist na základě environmentálního sekvenování. Je tedy více než pravděpodobné, že takto naší pozornosti uniká mnoho z existující řasové diverzity.

Třešničkou na dortu celé studie je pozorování sexuálního rozmnožování u Asterochloris. Panuje totiž téměř všeobecný názor, že řasy z třídy Trebouxiophyceae, kam patří i Asterochloris, se pohlavně vůbec nerozmnožují, že tuto schopnost v evoluci ztratily. Vyskytují se převážně v aeroterestrickém prostředí, kde jsou stresovány nedostatkem vody a aktivní jsou velmi zřídka. Snad i proto bylo jejich sexuální rozmnožování pozorováno jen velmi vzácně a usoudilo se, že většina zástupců ho vůbec není schopna. Nicméně poměrně recentní studie již ukazují, že se v genomu těchto řas vyskytují geny pro meiózu, značící schopnost se pohlavně množit. Pak i tato práce ukázala, že dlouho přetrvávající představa o asexualitě zelených terestrických řas je mylná. Zdá se, že pomalu překračujeme historický milník a před námi se bude otevírat svět dosud nepopsaných organismů, které na rozpoznání teprve čekají. Máme se rozhodně na co těšit.

Škaloud, Pavel; Steinová, Jana; Řídká, Tereza; Vančurová, Lucie a Peksa, Ondřej (2015). ASSEMBLING THE CHALLENGING PUZZLE OF ALGAL BIODIVERSITY: SPECIES DELIMITATION WITHIN THE GENUS ASTEROCHLORIS (TREBOUXIOPHYCEAE, CHLOROPHYTA). JOURNAL OF PHYCOLOGY 51, Issue: 3: 507-527.

Zpracovala: Radka Zelená

Převzato z popularizační rubriky Přírodovědecké fakulty UK Praha

autor