Бурые водоросли оказались намного ближе к животным в особенностях своего эмбрионального развития, чем предполагалось ранее. Эту неожиданную находку сделали немецкие биологи, опубликовав свои результаты в журнале Nature.
В ходе масштабного генетического анализа ученые из Института биологии Общества Макса Планка исследовали несколько видов бурых водорослей на разных стадиях их развития. Особое внимание было уделено видам Fucus serratus, Fucus distichus и Ectocarpus sp. Эти организмы пошли по пути развития многоклеточности независимо от животных и растений примерно 450 миллионов лет назад.
Используя современные методы секвенирования РНК, исследователи детально изучили активность генов водорослей на протяжении всего процесса их развития. Наиболее интересные результаты были получены при изучении морфологически сложных видов Fucus serratus и Fucus distichus. У них обнаружилась та же модель развития, которая характерна для животных – так называемая модель песочных часов.
Суть этой модели заключается в том, что на ранних и поздних стадиях развития организмы демонстрируют значительное разнообразие как во внешнем строении, так и в работе генов. Однако в середине эмбрионального развития наступает период, когда все процессы протекают очень консервативно, то есть практически одинаково у разных видов.
Для подтверждения своих наблюдений ученые применили специальный метод оценки – индекс возраста транскриптома. Он показал, что в средней фазе развития водоросли действительно используют более древние гены, в то время как на начальных и конечных этапах активируются эволюционно более молодые гены, создавая большее разнообразие в их экспрессии.
