Нитропласт: четвёртая органелла в истории эволюции найдена в водоросли
Вы когда-нибудь задумывались, откуда растения берут азот? В воздухе его полно — 78% атмосферы, но в форме N2 он бесполезен для большинства живых существ. Связь между атомами настолько прочная, что разорвать её могут только некоторые бактерии. Именно поэтому бобовые вынуждены дружить с такими бактериями в своих корнях. Но, кажется, эволюция придумала ещё более хитрый способ. Учёные нашли у одной из водорослей нечто невероятное — новую органеллу, которая сама фиксирует азот.
Органеллы — это как органы внутри клетки. Митохондрии отвечают за энергию, хлоропласты — за фотосинтез. А теперь в этом списке может появиться нитропласт — органелла, занятая добычей азота.
Открытие сделали на морской водоросли Braarudosphaera bigelowii. Внутри неё обнаружилась структура, которая явно произошла от цианобактерии — сине-зелёной водоросли, умеющей фиксировать азот. Миллионы лет назад предок современной водоросли проглотил бактерию, но не переварил, а сделал своим рабом. Постепенно бактерия потеряла самостоятельность, превратившись в органеллу.
Этот процесс называется эндосимбиозом. Именно так когда-то появились митохондрии и хлоропласты. Но чтобы увидеть рождение новой органеллы в наши дни — это сенсация. Обычно такие события происходят раз в сотни миллионов лет.
Нитропласт, если его существование подтвердится, станет четвёртым известным случаем превращения симбионта в органеллу. Для биологов это окно в прошлое, возможность увидеть, как работала эволюция на заре сложной жизни.
Но есть и практическая сторона. Азотные удобрения — одна из главных статей расходов в сельском хозяйстве и одновременно источник загрязнения природы. Если учёные поймут, как работает нитропласт, и смогут перенести этот механизм в культурные растения, мы получим пшеницу и рис, которые сами себя удобряют. Это перевернёт мировое сельское хозяйство.
Пока открытие только готовится к публикации. Но уже сейчас ясно: мир клеточной биологии стал чуточку сложнее и интереснее. А мы снова убеждаемся, что природа всегда на шаг впереди наших представлений о ней.
