Dwa to stanowczo za mało. Jak potrafią się dzielić wirki

Na pierwszy rzut oka maleńkie robaki płaskie zwane wirkami bezjelitowymi wydają się nieskomplikowane. Ich nieliczne narządy wewnętrzne dryfują swobodnie w bezkształtnych ciałach, w których brakuje nawet układu pokarmowego.

Niektóre gatunki wirków są gospodarzami dla fotosyntetyzujących glonów, które dostarczają im energii w zamian za schronienie – klasyczny przykład symbiozy. Takie właśnie wirki opanowały niezwykłą sztuczkę: gdy zostaną przecięte na pół, dzielą się nie na dwie, ale trzy wersje samych siebie. Z głowy wyrasta pojedynczy nowy ogonek, a ze starego ogonka wyrastają dwie głowy, po czym dzieli się on na dwa organizmy. Autorzy najnowszych badań opisanych w „Nature Communications” sugerują, że podczas tego zadziwiającego aktu regeneracji robaki manipulują aktywnością genów w glonach. Obserwacja ta zaintrygowała naukowców, ponieważ wiele gatunków koralowców również jest uzależniona od symbiotycznych glonów – jak wiemy, ocieplające się morza coraz częściej zmuszają koralowce do pozbywania się swoich gości, co powoduje blaknięcie raf i czasem zagładę całych ekosystemów.

Współautor badań Bo Wang, biolog rozwojowy ze Stanford University, i jego koledzy zaważyli, że kiedy rozmyślnie zadawali rany wirkom, te rozpoczynały proces regeneracji, a ich glony znacznie redukowały tempo fotosyntezy. Równocześnie jednak geny kontrolujące u glonów fotosyntezę zwiększały swoją aktywność i w ten sposób rekompensowały niedobory. Eksperymenty wykazały, że jeden z genów wirka, który zwiększył aktywność, aby wesprzeć regenerację, wytwarzał też białko, które skłaniało glony do włączania konkretnych genów. „Organizm gospodarza steruje komórkami glonów, działając zapewne na własną korzyść – mówi Wang. – Proces fotosyntezy był kontrolowany przez program regeneracyjny gospodarza – to nas najbardziej zaskoczyło”.

„Bardzo dużo badań nad symbiozą jest prowadzonych pod kątem korzyści zwierzęcia, ponieważ dla ludzi zwierzęta są bardziej interesujące niż glony – mówi Yixian Zheng, biolog rozwojowy z Carnegie Science w Baltimore, który bada koralowce żyjące w symbiozie z glonami. – Mocnym punktem tej pracy jest to, że jej autorzy przyjrzeli się też reakcji symbionta, łącząc bezpośrednio jego zachowanie z procesem regeneracji gospodarza”.

Wiedza o tym, jak gospodarze kontrolują swoich symbiotycznych partnerów, może pomóc naukowcom w takim manipulowaniu glonami zamieszkującymi koralowce, aby te nie odrzucały swoich towarzyszy w okresach stresu termicznego – mówi Wang. Jest on także ciekaw, w jaki sposób glony mogą z kolei wpływać na swoich gospodarzy, na przykład zachęcając generalnie nielubiące światła robaki do wystawiania się na słońce, aby w ten sposób umożliwić glonom przeprowadzanie fotosyntezy.