Na pomezí chiméry

Nejeden by měl zálusk na to hýbat se a fungovat efektivněji. Daleko to v tomto směru dotáhli nezmaři, nevelcí polypi s několika žahavými rameny, kteří vsadili na soužití se zelenými řasami (mj. Chlorella). Drobné řasové stélky si přímo ukládají do sebe, aby si jimi vystlali téměř veškerý dostupný prostor uvnitř vlastních buněk. Uchylují se k tomu již desítky milionů let. Strategie to byla nezmarům původní, ovšem později odštěpené druhy se jí druhotně odřekly. Přesto tito ostatní hnědí nezmaři ve svém nitru stále uchovávají kusé informace, jak s řasou opět docela obstojně hospodařit. 

Klíčový aspekt jejich symbiózy spočívá pro hostitele ve vymanění si cukerných asimilátů, zatímco řasa spoléhá na dodávku dusíkatých sloučenin. Kmeny chlorell, co se vydaly symbiotickou cestou, si totiž dusík v prostředí mimo hostitele obstarat nedokáží, čímž jsou na pronájmu svrchních buněk nezmara existenčně závislé. Pro nezmary znamená navázání spolupráce významnou konkurenční výhodu v období hladovění a dovoluje jim rychleji rozvíjet populaci, když by aposymbiotičtí jedinci spíše chřadli a stagnovali.

Nebylo by vše tak růžové, kdyby z pozoruhodného vztahu oběma partnerům plynuly pouze výhody. Jako v každém jiném slušném zeleném autotrofovi i chloroplasty chlorell běží jak splašené, pokud jsou vystaveny značnému osvětlení. Jakmile už nestíhají světelnou energii pojmout, bortí se jim celá ústřední oblast fotosyntézy a hrozí riziko poškození mnohých buněčných komponent. V tomto případě to sužuje řasové buňky stejně jako i nezmara. K určité míře oxidativního stresu, pro běžné živočichy stále relativně vysoké, se naučili být tito nezmaři nicméně otrlí.

Pokud symbiont jednou vsadí na úplnou závislost na hostiteli, není vyloučené, že se u něj projeví prostřednictvím přivykání si a těsnějšího soužití tendence se v evoluci zjednodušovat. Chlorellu to dost možná postihlo formou ztráty genů spjatých s příjmem anorganického dusíku a tvorbou glutaminu, jakožto hlavního mobilního zprostředkovatele dusíku, v důsledku adaptace na nepřetržitý přísun živin z hostitele.

Hamada, M., Schröder, K., Bathia, J., Kürn, U., Fraune, S., Khalturina, M., Khalturin, K., Shinzato, Ch., Satoh, N., Bosch, T. (2018): Metabolic co-dependence drives the evolutionarily ancient Hydra–Chlorella symbiosis. eLife 7: 1–37. Dostupné z: https://doi.org/10.7554/eLife.35122.001

Miyokawa, R., Kanaya, H., Itoh, T., Kobayakawa, Y., Kusumi, J. (2021): Immature symbiotic system between horizontally transmitted green algae and brown hydra. Scientific Reports: 1–11. Dostupné z: doi: 11. 10.1038/s41598-021-82489-6