Rød alger er den store «også-løp» av plante-evolusjon. Selv om de er langt den mest varierte tang i havet, at de sjelden forekommer i ferskvann og aldri på land, og så nesten ingen har hørt om dem (selv om hvis du noensinne har spist sushi, du har sikkert hatt en intim rød alge-møte).
Grunnen til dette kan være det har lenge vært et mysterium. Men et team av Europeiske forskere oppdaget i 2013 om at de har sjokkerende få gener for en flercellede organismen – langt færre enn flere encellede grønne alger. Og dette kan forklare hvorfor en så mangfoldig og rikt gruppe av alger aldri pakket bagasjen for land-og hvorfor, når du ser utenfor vinduet, du ser et hav av grønt og ikke rød. Hva skjedde med den stakkars røde alger? Men først, lurer du kanskje på noe enda mer grunnleggende — hva er røde alger?,
Røde alger — igjen, tang-er rød takk til lys-fangst pigment fysoerytrin. Rødt lys ikke kan trenge vann godt. Blått lys gjør – det er den siste fargen til å forsvinne i twilight zone. Fysoerytrin absorberer og høster energi fra blå lyset og reflekterer rødt, som gir alger som er i besittelse av det en fordel i å leve i dypere vann. Selvfølgelig, rød alger har også klorofyll som andre fotosyntetiske organismer, og ikke alle røde alger se rødt. Noen vises blå eller grønn på grunn av en overflod av andre pigmenter og en mangel på fysoerytrin., Rød alger som ikke ser ut som tang og tare faktisk bygge vanskelig skjeletter for seg selv som koraller og er kalt, treffende, «coralline alger».
To berømte økonomisk viktigste produktene er laget fra røde alger. Carrageenans, den geléaktige teksturering agenter som gjør alt fra iskrem til salat dressing kremet glatt, er trukket ut fra sine cellevegger. Og nori – allestedsnærværende tang sushi wrapper-er laget fra røde alger på tross av sin tørket mørk olivengrønn farge.
Røde alger har vært rundt i en lang tid., De representerer den første identifiserbar fossiler vi har av komplekse, seksuelt reproduserende liv. Men de har også lenge vært kjent for å ha en viss quirks. En av de quirkiest: de mangler flagella, slo mobil haler så utbredt at selv vi har dem (eller rettere sagt, menn gjør) sammen med slike fjerne slektninger som bregner og sopp-lignende anlegg patogener kalt vann molds. Rød alger også mangel sentrosomer, mobil microstructures som hjelper legge til rette for celledeling, selv om bartrær, blomstrende planter, og de fleste sopp også mangel dem.,
Den røde alga forskere sekvensert var Irish moss – Chondrus crispus – en tang ofte funnet strødd rundt kystene av det nordlige Atlanterhavet. I sitt genom de fant 9,606 gener. Til sammenligning, encellede grønn alga Chlamydomonas reinhardtii har 14,516 gener mens fotgjenger grønn plante Arabidopsis thaliana har 27,416 gener. Som en stor, kompleks organisme kan operere komfortabelt med bare to tredjedeler av genene i en encellet organisme er en imponerende og overraskende oppdagelse.,
for Å oppsummere: Dette organismen
kan kjøre på 2/3 av antall gener det tar å slå dette:
Chondrus synes også å ha strippet ned sitt genom til essentials, eliminere gener som utfører overflødige funksjoner i andre organismer. Det har 82 gener for å lage ribosomes, sammenlignet med 349 i den grønne planten Arabidopsis. Hva gener har den er svært tett linjeavstand.
I tillegg til å mangle noen flagella-spesifikke gener — der var ingen overraskelse gitt at røde alger har ingen flagella – irish moss eide bare en lett-sensing protein: en cryptochrome. Lys sensing proteiner tillatelse organismer til å «se»; ditt er sentralt i netthinnen., Planter bruker sin lett-sensing proteiner for å lede deres vekst og utvikling, og de fleste har flere. Så for en fotosyntetiske organismer for å ha bare én var en stor overraskelse.
C. crispus også har svært få introns – deler av RNA inne gener som blir redigert ut under produksjonen av proteiner. De få den har er små og sannsynligvis tjene viktige tilsynsfunksjoner, økende eller synkende protein produksjon som forholdene tilsier. Resten av eukaryotes – alle Jordiske liv, bortsett fra for bakterier og archaea — har introns i massevis.,
Sammen, denne bevis ledet team av forskere til å foreslå at den røde alger opplevd en «evolusjonær flaskehals» – et arrangement hvor befolkningen i rød alger og deres genomer krympet drastisk. Forskerne foreslår at det så snart som råd etter at røde alger utviklet seg de tilpasset et miljø som utøvde sterkt selektivt press for liten kroppsstørrelse, muligheten til å bli med på veldig lite mat, eller kanskje begge deler. Konsekvensen var en drastisk reduksjon i genom størrelse, beskjæring introns, ikke-kodende DNA, og overflødig gener fra genom.,
Hva kan ha utløst denne flaskehalsen? Forfatterne foreslår at vaner av den røde alger Cyanidioschyzon merolae og Galdieria suphuraria kan holde en ledetråd: de begge bor i varme, sure vann. Et genom klem indusert av en slik ekstrem miljø kan også forklare hvorfor Chondrus har et uvanlig høyt antall gener med ingen kjente kolleger i andre organismer. Når rød alger venstre rammen av deres syre badekar, de kan ha blitt tvunget til å gjenoppfinne gener fra bunnen av for mange funksjoner som trengs i vanlig sjøvann.,
Det er ikke innlysende hvorfor sure varmt vann skal prioritere små genomer, men det tilsynelatende ikke i levende røde alger. Siden cyanobacteria(blå-grønn alger) – den sannsynlige chief konkurrenter av tidlig rød alge – er kjent for å unngå ting, disse ugjestmilde miljøer kan ha gitt en gylden mulighet for tidlig røde alger til å trives i et sted som få andre organismer var å utnytte. På den annen side, deres rettssaken ved brann kan ha fordømte dem til evig fengsel i havet., Uten en stor og overflødig genom som utviklingen kan spille og enkelt opprette nye gener, de manglet den genetiske potensial nødvendig å la havet for modig ny verden av landet.