Одноклеточные паразиты оказались деградировавшими родственниками медуз

Медуза Cyanea arctica с диаметром купола более 60 сантиметров и микроскопические споры Kudoa iwatai (Myxozoa) размером около 25 микрон

Фотографии: левая - A. Semenov, правая - A. Diamant.

Исследователи из Канзасского университета показали, что паразиты группы Myxozoa являются ближайшими родственниками медуз. Вторичное упрощение превратило некогда свободно живущих организмов в паразитические плазмодии. Статья опубликована в журнале Proceedings of National Academy of Sciences.

В группу Myxozoa входят более двух тысяч микроскопических облигатных паразитов позвоночных и беспозвоночных. До сих пор положение этой группы на филогенетическом дереве жизни оставалось неясным, хотя косвенные морфологические признаки позволяли предположить ее родство с типом Cnidaria (Стрекающих), который объединяет различные виды медуз и полипов. Одним из таких признаков являются полярные капсулы паразитов (образования, помогающие выйти амебоидной клетке из оболочки споры), которые очень похожи на стрекающие клетки кишечнополостных.

Группа ученых из США, Израиля и Франции сравнила геномы и транскриптомы представителей двух групп и показала, что Myxozoa входят в тип Cnidaria. Оказалось, что приспособление Myxozoa к паразитическому образу жизни, в ходе которого эти организмы отбрасывали все нужные для жизни вне организма-хозяина гены, повлияло на разительное внешнее отличие от остальных стрекающих. После этого их геном стал примерно в 20-40 раз меньше генома родственных медуз (20 миллионов пар оснований против более чем 300 миллионов). Так, например, в ходе специализации организмы Myxozoa потеряли Hox-гены, участвующие в формировании тела многоклеточных организмов. Как заявляют исследователи, Myxozoa обладают одним из самых маленьких геномов среди животных, известных на данный момент.

Промежуточным звеном между свободноживущими Cnidaria и паразитическими Myxozoa оказался вид Polypodium hydriforme, который также ведет эндопаразитичесикй образ жизни, поражая осетровых рыб. Однако, в отличие от Myxozoa, P. hydriforme на одной из стадий жизненного цикла развивается в свободно живущую особь, способную питаться самостоятельно.

Специализация в сторону облигатного паразитизма часто сопровождается редукцией систем, необходимых для свободного существования. Так, например, ленточные черви в ходе своего развития потеряли кишечник, а некогда фотосинтезирующие малярийные плазмодии – хлоропласты. Myxozoa же - это экстремальный случай редукции многоклеточных организмов до стадии одноклеточных паразитов с уменьшением генома более чем на 95 процентов.

Выявление родственных связей паразитов, чье таксономическое положение точно не установлено, со свободноживущими организмами может помочь разработке новых лекарств против них. Исследование родственных связей рода Plasmodium уже привело к появлению новых методов лечения малярии. Аналогичный прорыв может быть достигнут в случае Myxozoa, что может принести экономическую выгоду, так как многие из них являются паразитами промысловых лососевых рыб.


Анна Образцова

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.