Sekretni towarzysze żachw
Wprawdzie potencjalne korzyści z wyjaśnienia złożonych oddziaływań pomiędzy bezkręgowcem–gospodarzem i symbiotycznymi mikroorganizmami są ogromne, wiele pytań pozostaje bez odpowiedzi. Poszukiwaniem tych odpowiedzi postanowili zająć się naukowcy uczestniczący w finansowanym przez UE projekcie "Bacterial symbiosis in ascidians" (SYMASC). W ramach tej inicjatywy badano różnorodność genetyczną, zmienność w czasie i przestrzeni oraz czynnościowe znaczenie symbiotycznych mikroorganizmów żyjących w żachwach. Mikroflora żachw okazał się znacząco różna od wolno żyjącego mikrobiomu morskiego. Okazało się również, że niektóre mikroorganizmy związane z żachwami występują również u innych bezkręgowych gospodarzy, podczas gdy inne były unikalne dla żachw. Związek między żachwami a mikroorganizmami wydaje się być stabilny w czasie, przy czym bakterie występują zarówno w stadiach larwalnych, jak i u dojrzałych żachw, co sugeruje, że niektóre z tych symbiontów mogą być niezbędne do długoterminowego przeżycia żachwy. Ponadto zależności symbiotyczne między żachwami i mikroorganizmami występują niezależnie od takich czynników, jak cykl życiowy gospodarza, poziom czynników stresowych i temperatura otaczającej wody. Badania nad mikroflorą żachw wykazały też, że te zależności są utrzymywane przez mikrośrodowisko wewnątrz organizmu gospodarza, stwarzając optymalne środowisko dla różnych szlaków metabolicznych. Do tego środowiska należą liczne substraty chemiczne w postaci bogatych w amoniak produktów przemiany materii gospodarza, stanowiących pożywkę dla bakterii azotowych, oraz wystarczający do prowadzenia fotosyntezy dostęp do światła dla symbiotycznych cyjanobakterii. W ten sposób żachwy tworzą unikalne i bogate warunki do życia dla różnych grup mikroorganizmów. Następnie badana była inwazyjna żachwa Styela plicata, stanowiąca organizm modelowy. Odkryto, że społeczności bakteryjne tego gospodarza mogą pomagać w przeżyciu i aklimatyzacji do nowych siedlisk poprzez oddziaływania z korzystnymi, miejscowymi bakteriami. Projekt SYMASC stanowi interdyscyplinarne badanie oddziaływań symbiotycznych między żachwami i mikroorganizmami. Jego wyniki znacząco wzbogacają wiedzę na temat symbiozy bezkręgowców i mikroorganizmów oraz na temat reakcji tych ostatnich w odpowiedzi na zmiany środowiska i ich oddziaływań z organizmem gospodarza. Pozyskano również nowe dane na temat krótkoterminowej wrażliwości i długoterminowej oporności tych ważnych organizmów dna morskiego. Wyniki projektu SYMASC będą stanowiły punkt wyjścia dla przyszłych badań i do tworzenia planów zarządzania na rzecz długoterminowego utrzymania bioróżnorodności siedlisk morskich.
Słowa kluczowe
Żachwy, ekologia gospodarza, bioróżnorodność, symbioza mikroorganizmów, inwazyjne gatunki morskie, fotosymbioza, różnorodność mikroorganizmów