Provora: egy új, ragadozó eukarióta csoprot

A molekuláris technikák lehetővé tették, hogy úgy keressünk új, eddig nem ismert élőlényeket, hogy nem kell látnunk őket, elég, ha a DNS-üket kihalásszuk. A bakteriális és archaeális diverzitás igen jelentős részét így találtuk meg. Az új eukarióták keresésében viszont kevesebb sikerünk volt. Ennek egyik oka, hogy az eukarióták egy jelentős része ragadozó. Az eukarióták egyik újítása a más sejtek bekebelezésének és ezt követő megemésztésének képessége (tudományos megfogalmazásban a fagocitózis). Így válhattak ragadozóvá. Még a ma alapvetően fotoszintézisükről ismert csoportok ősei is ragadozók voltak (lásd vörösalgás bejegyzés). A ragadozók viszont egyedszámra kevesebben vannak, mint prédáik. Így bármilyen mintát veszünk, abban többségben lesznek azon élőlények, amit „enni lehet” azokhoz képest, amelyek eszik azokat.

Egy a Nature-ban most megjelent tanulmány (Tikhonenkov et al. 2022) ragadozó, eukarióta egysejtűeket írt le. Ezek az egysejtűek az eukarióták egy eddig ismeretlen, a többiektől jól elkülönülő csoportját alkotják. Ez azt új csoportot Provora-nak nevezték el, az angol protista (eukarióta, ami nem állat, növény vagy gomba) és a voracious (falánk) szavakból.

Ezek az egysejtűek a „hasi” oldalukon egy táplálkozó barázdával rendelkeznek, van összetett sejtburkuk, extruzív sejtszervük (Egy tüske szerű képződmény, amiről extruszomának nevezett részletekből tud valamit kilövellni. A zsákmányszerzésben van szerepe.) és két külön mozgó, külön zsebben levő ostora.

A képen különböző, ebben a kládba tartozó egysejtűek mikroszkópos képe látható. A felső sorban fénymikroszkópos képek, míg lent pásztázó elektronmikroszkóppal készített képek láthatóak. Figyeljük meg a két ostort, amelyekből az egyik előre, a másik hátrafelé áll. A cy-vel jelölt rész a hasi oldalon levő barázda. A th a tüske szerű sejtszerv.

Engem a rendszertani elhelyezkedésük érdekel jobban, bár a sejttani leírás is érdekes, hiszen olyan ritka ez az új egysejtű rendszertanban, ami sajnos főleg csak a genetikai állomány elemzésén alapszik.

Rendszertanilag valahol a RAS klád és a mészmoszatok között helyezkednek el. Ennek megértéséhez viszont fel kell eleveníteni az eukarióta rendszertan nagy egységeit. Az eukarióta törzsfa gyökere körül találjuk a Discoba és Metamonada kládokat, amelyek korábban az Excavata közös csoportba voltak sorolva, de most már külön kezeljük őket. A Discoba csoportba tartozik például a zöld szemesostoros vagy az álomkórostoros. A Metamonada csoportba pedig a betegséget okozó Trichomonas vaginalis és a Giardia duodenalis. Ezen kívül két nagy csoportja van az eukariótáknak: az egyik az Amorphea/Podiates a másik a Diaphoretickes/Corticates (ahány kutatócsoport, annyi nevet ad nekik). Az Amorphea/Podiates csoportról itt most nem lesz szó, de ide tartoznak az amőbák, a gombák és az állatok. A Diaphoretickes/Corticates csoport foglalja magába az Archaeplastida (elsődleges plasztiddal rendelkezők, a köznapi értelemben vett növények például ilyenek), a RAS, a garatosostoros (Cryptophyta) és a mészmoszat (Haptophyta) kládokat. A RAS klád, amit a szakirodalomban SAR néven találunk meg a Stramenopiles – Alveolata – Rhizaria nevek rövidítéseként, egy igen fajgazdag csoport (hogy magyarul miért nem SAR klád, az félhangos kimondás után mindenki értheti). A Stramenopilesek közé sok fotoszintetizáló organizmus tartozik, például a barnamoszatok. Az ismertebb Alveolaták közé a csillósok (papucsállatka) és a maláriát okozó Plasmodium falciparum tartozik. A Rhizáriák ismertebb csoportja a likacsoshéjúak (más néven foraminiferák).

A Provora klád elhelyezkedése a Diaphoretickes/Corticates kládon belül. A nagyobb kládoknál képben mutatok jellemző fajokat, míg a kisebb csoportoknál a fajszámot írtam oda. A szürkített résznél az elágazások még bizonytalanok.

Az Archaeplastida és a RAS kládok elég régóta stabilan tartják csoportjellegüket. Azaz jól körülhatárolható, bejáratott, monofiletikus (egy közös ősből származó) csoportok. Mindegyik fajgazdag. A kevésbé fajgazdag csoportokkal szokott a gond lenni. Némelyik helyzete nagyjából évente változik. A RAS és az Archeaplastida közelében levő kládok ilyenek. A garatos ostorosok (Cryptophyta) és a mészmoszatok (Haptophyta) önmagukban jól ismert csoportok, de elhelyezkedésük és rokonsági körük bizonytalan. Valahol a két nagy csoport között helyezkednek el, azok testvérei. És itt van még egy adag pár fajos csoport, amelyek közül a Hemimastigophora csoporthoz áll közel a Provora.

Az új fajokat úgy keresték, hogy Pseudomonas fluorescens baktériumon, mint kajaforráson növesztettek Procryptobia sorokini nevű ostorosmoszatot (Euglenozoa), ami így zsákmánya lehetett más egysejtű ragadozóknak. Na ezen „tápoldatban” már sikerült felszaporítani ragadozókat, köztük az új csoportba tartozókat.

A tanulmány 7 fajt sorol ide. Ezek közül a korábban két fajt ismertünk. Az egyik még Colponema marisrubri néven szerepelt, de a colponemák az alveolátákhoz tartoznak, ami így azért messze esik a Provora-tól. Ennek a fajnak az új neve Nebulomonas marisrubri lett. A másik ismert faj az Ancoracysta twista, ami egyszerűen a más csoportba be nem sorolt fajok egyike volt. Ezen tanulmány írja le az Ubysseya fretuma-t. Ez a három faj alkotja jelenleg a Provora nebulid kládját, amelyek „egyben nyelik le” áldozatukat, azaz teljesen bekebelezik azt. A másik klád, ami nek neve (nibblerid) a nibble (harapdálás) szóból ered és nevéhez hűen kisebb részleteket szakít le áldozataiból. A négy faj mind a Nibleromonas nemzettségbe tartozik.

Mivel most már meg tudták szekvenálni (az örökítőanyaguk bázissorendjét megállapítani) ezeket az élőlényeket, így keresésük is egyszerűbb lett. Mivel ritkák, így korábban is bizonyosan találtak ilyen élőlényt, de ritkaságuk és különbözőségük okán ezeket az adatokat vagy kidobták vagy a be nem sorolható kategóriába helyezték. A célirányos keresés viszont kimutatja, hogy van belőlük igen különböző tengeri élőhelyeken. De ritkák.

A médiaszenzáció, beleértve a Nature-ben való megjelenés, annak köszönhető, hogy a többi kládtól eléggé elkülönül a Provora. Így az élők egy viszonylag új csoportjára leltek a szerzők. A viszonylag rész pedig arra vonatkozik, hogy ismert csoportok rokonságába tartozik.

Hivatkozott irodalom

Tikhonenkov, D.V., Mikhailov, K.V., Gawryluk, R.M.R. et al. (2022) Microbial predators form a new supergroup of eukaryotes. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-022-05511-5

Adl, S. M., Bass, D., Lane, C. E., Lukeš, J., Schoch, C. L., Smirnov, A., Agatha, S., Berney, C., Brown, M. W., Burki, F., Cárdenas, P., Čepička, I., Chistyakova, L., del Campo, J., Dunthorn, M., Edvardsen, B., Eglit, Y., Guillou, L., Hampl, V., Heiss, A. A., Hoppenrath, M., James, T. Y., Karnkowska, A., Karpov, S., Kim, E., Kolisko, M., Kudryavtsev, A., Lahr, D. J. G., Lara, E., Le Gall, L., Lynn, D. H., Mann, D. G., Massana, R., Mitchell, E. A. D., Morrow, C., Park, J. S., Pawlowski, J. W., Powell, M. J., Richter, D. J., Rueckert, S., Shadwick, L., Shimano, S., Spiegel, F. W., Torruella, G., Youssef, N., Zlatogursky, V., Zhang, Q., 2019. Revisions to the classification, nomenclature, and diversity of eukaryotes. J Eukaryot Microbiol 66:4–119, doi:https://doi.org/10.1111/jeu.12691.