تم اكتشاف أن الطحالب أحادية الخلية والمعروفة باسم الدياتومات ، والتي يعتقد منذ فترة طويلة أنها تتكاثر بلا جنس ، تكون أكثر خطورة مما كان متوقعًا.
اكتشف الباحثون أن الدياتومات تنخرط بالفعل في التكاثر الجنسي - ومن المرجح بشكل خاص أن تفعل ذلك عندما تكون في وجود مركب الأمونيوم ، وهو منتج النفايات الناتجة عن معظم الحيوانات.
كتب الباحثون في الدراسة المنشورة على الإنترنت في 7 يوليو في مجلة PLOS ONE ، في السابق ، كان العلماء قد لاحظوا دورات الحياة الكاملة في حفنة من أنواع الدياتوم بالكاد ، وحتى بين الدياتومات المدروسة جيدًا ، لم يسبق مشاهدة التكاثر الجنسي.
ومع ذلك ، وجد مؤلفو الدراسة أنهم يمكنهم التلاعب بالمشكلة Thalassiosira pseudonana في تغيير هياكل خليتها لتكون ذكرا أو أنثى. كل ما كان عليهم فعله هو القضاء على أحد العوامل التي يحتاجها المشطورة للنمو - مثل الضوء أو الفوسفور - ثم إدخال الأمونيوم ، وستختلف الدياتومات في خلايا الذكور والإناث.
وقال المؤلف المشارك للدراسة كيمبرلي هالسي ، عالمة الأحياء الدقيقة بجامعة ولاية أوريغون ، في بيان: "تحل اكتشافاتنا لغزين مستمرين أصابت باحثين الدياتوم".
قال هاسلي: "نعم ، إنهم يمارسون الجنس ، ونعم ، يمكننا أن نجعلهم يفعلون ذلك".
الدياتومات هي أوليات ، وهي مجموعة متنوعة تتكون من كائنات أحادية الخلية التي تحتوي أجسامها على جدران خلوية وتصميمات داخلية منظمة للغاية ، مع نواة ومجموعة من الهياكل المتخصصة تسمى العضيات. هناك ما يقدر بنحو 200،000 نوع من الدياتوم في العالم ، ويمكن العثور عليها في أي مكان يوجد فيه ماء سائل.
على الرغم من كونها صغيرة ، إلا أن الدياتومات تلعب دورًا مهمًا إذا كان غير مرئي في دورة الكربون على الأرض - فالديومات البحرية تولد الأكسجين من خلال التمثيل الضوئي - وفي تدوير السيليكا ، التي تشكل حوالي 25 في المائة من قشرة الكوكب والتي تضمها الدياتومات في الهياكل في جدران الخلايا.
ولكن لا يُعرف إلا القليل عن كيفية نمو معظم الدياتومات وتكاثرها. T. pseudonana هو واحد من نوعين فقط من المشطرات التي تم تسلسل جينومها ، مما يجعلها مرشحًا مثاليًا لتحديد التغييرات على المستوى الجيني التي يمكن ربطها بالخصائص الجنسية - وقد حددت الدراسات السابقة الجينات الضرورية للتكاثر الجنسي ، ولكن تم تحديدها أفاد العلماء في الدراسة الجديدة بأنهم كانوا غير نشطين.
ثبت أن الأمونيوم هو المكون المفقود. أثار سلسلة من الاستجابات الجينية التي أنتجت هياكل البويضة والحيوانات المنوية. ولكن لم يكن هذا كل شيء - فقد بدأ أكثر من 1200 جين في الأداء بشكل مختلف عندما كان الأمونيوم موجودًا ، على الرغم من أن آثار هذه التغييرات لم تتضح بعد ، حسبما كتب مؤلفو الدراسة. ومع ذلك ، فإن تحديد الأمونيوم كواحد من العوامل التي تدفع الدياتومات إلى التكاثر الجنسي سيمكن العلماء من الاستمرار في تكرار السلوك من أجل دراسته بشكل أكبر ، وفقًا لهالسي.
وقال هالسي في البيان "إن تحديد الأمونيوم كمحفز جنسي من المحتمل أن يفتح الباب أمام سبل جديدة للبحث في التربية والتعديل الجيني للسيطرة على السمات الهامة".
