Родельфис — одноклеточная архепластида , обитающая в водной среде и являющаяся сестринской группой красных водорослей и, возможно, пикозоа . В то время как красные водоросли не имеют жгутиковых стадий и обычно являются фотоавтотрофами , родельфис — жгутиковый хищник, содержащий нефотосинтезирующую пластиду . [1] Эта группа важна для понимания эволюции пластид, поскольку они дают представление о морфологии и биохимии ранних архепластид. Родельфис содержит остатки пластиды, которые не способны к фотосинтезу , но могут играть роль в биохимических путях в клетке, таких каксинтез гема и кластеризация железа и серы . [1] Пластида не имеет генома, но гены направляются к ней из ядра. [1] Родельфис имеет яйцевидную форму с заостренным передним концом, несущим два перпендикулярно ориентированных жгутика. [1]
Родельфис был описан в 2019 году Райаном Гаврилюком и соавторами в статье, опубликованной в журнале Nature . Род создан для двух разных культур простейших , изолированных в предыдущие годы. Rhodelphis marinus был впервые собран в 2015 году в морском коралловом песке на острове Бэй Кан , Кондао , Вьетнам . Rhodelphis limneticus впервые был собран в 2016 году в пресноводном озере в Черниговской области Украины . [1] Третий вид был описан в 2023 году, Rhodelphis mylnikovi , выделенный из пресноводного пруда недалеко от Монтиньи-ле-Бретонне , Франция . [2]
На сегодняшний день описаны три вида родельфисов .
Родельфис — гетеротрофный хищник , питающийся бактериями и более мелкими эукариотическими жгутиковыми , но о его роли в водных экосистемах известно мало . Три известных вида Rhodelphis были изолированы из самых разных водных местообитаний, один из них — из мелководных морских вод ( R. marinus ) и два — из пресноводных ( R. limneticus и R. mylnikovi ). [1] [2]
Родельфис — яйцевидный одноклеточный организм диаметром 10-13 мкм. Клетки не содержат никаких пигментов, поэтому под микроскопом они кажутся в основном прозрачными и покрыты зонтиковидными гликостилями [ нужны разъяснения ] . [1] Клетки подвижны и могут плавать, используя два жгутика. Начинающиеся чуть ниже переднего конца клетки, жгутики перпендикулярны друг другу и имеют примерно одинаковую длину. [1] Жгутик, ориентированный назад, покрыт волосовидными мастигонемами . Мнимого пищевого аппарата нет, но фагоцитоз добычи происходит на заднем конце. [1]
Хотя он не был идентифицирован с помощью микроскопии, свидетельства импорта пластидных белков выявили нефотосинтетический остаток пластиды Rhodelphis . Пластида сохранила некоторую функцию в сборке железо-серного кластера и биосинтезе гема, но не синтезирует жирные кислоты или изопреноиды — для этого родельфис использует другие пути в цитозоле . [1] Родельфис также содержит митохондрии с трубчатыми кристами, которые обладают путем биосинтеза железо-серных кластеров и играют роль в биосинтезе гема. [1]
Родельфис является сестринской группой красных водорослей, но эти две группы существенно различаются по своему генетическому составу. Геном родельфиса намного больше, чем геном красных водорослей, и его гены содержат гораздо больше интронов . [1] Кроме того, геномный анализ показал, что родельфис содержит множество последовательностей, отсутствующих в красных водорослях, например, те, которые кодируют жгутиковые белки и компоненты, необходимые для фагоцитоза . [1]
Общий предок красных водорослей и родельфиса возник в результате первичного эндосимбиотического события на ранних этапах эволюции архепластид. [1] Было обнаружено, что родельфис содержит белки, нацеленные на пластиды, а также гомологи белков-переносчиков, обнаруженных в хлоропластах. Гены, нацеленные на пластиды, соответствовали генам, обнаруженным в красных водорослях. [1] Несмотря на направленность белков от ядра к пластиде, родельфис содержит только два белка, которые могли бы участвовать в фотосинтезе, и кажется, что пластидный геном полностью утерян. [1]
Родельфис является частью архепластид, группы, имеющей общего предка, который смог получить первичную пластиду. Поскольку существует мало промежуточных продуктов первичных эндосимбиотических событий, открытие Rhodelphis может дать представление о типе организмов, которые, возможно, в первую очередь поглощали пластиды, предков всех архепластид. Кроме того, он показывает некоторые шаги, которые были предприняты на ранних этапах эволюции пластид, такие как нацеливание на белки и переход от фаготрофии к миксотрофии. [1] Эти открытия важны для понимания эволюции зеленых водорослей, растений и красных водорослей, которые являются неотъемлемыми первичными продуцентами по всему миру.