เช่นเดียวกับผึ้งทะเล กุ้ง ‘ผสมเกสร’ สาหร่ายทะเล

การปฏิสนธิที่ขับเคลื่อนด้วยสัตว์อาจเกิดขึ้นในมหาสมุทรนานก่อนที่มันจะเกิดขึ้นบนบก

เมื่อพูดถึงการสืบพันธุ์

สาหร่ายสีแดงชนิดหนึ่งได้รับความช่วยเหลือเล็กน้อยจากเพื่อนของมัน นั่นคือสัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งขนาดเล็กที่ขนส่งเซลล์เพศระหว่างสาหร่ายตัวผู้และตัวเมีย เช่น ผึ้งที่มีละอองเรณูหึ่งหึ่งระหว่างดอกไม้ 

การค้นพบนี้เป็นตัวอย่างแรกที่รู้จักของ “การผสมเกสร” ที่ขับเคลื่อนด้วยสัตว์ในสาหร่ายนักวิจัยรายงานในวิทยาศาสตร์ วัน ที่ 29 กรกฎาคม ทั้งสาหร่ายสีแดงและสัตว์จำพวกครัสเตเชียนเป็นกลุ่มโบราณมากกว่าพืชบก ทำให้เกิดความเป็นไปได้ที่รูปแบบการผสมเกสรจะเกิดขึ้นครั้งแรกในมหาสมุทร หลายร้อยล้านเร็วกว่าที่คิดไว้ในตอนแรก 

การผสมเกสร

มักอธิบายถึงการถ่ายโอนเซลล์เพศชาย – ละอองเกสร – ไปยังดอกไม้ตัวเมีย โดยปกติแล้วจะอยู่บนบก จากนั้นในปี 2016 นักวิจัยค้นพบว่าสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเลหลายชนิด “ผสมเกสร” ดอกไม้หญ้าทะเลโดยกินและเคลื่อนที่ไปมาระหว่างมวลเกสรเจลาตินของหญ้าทะเลซึ่งสืบเชื้อสายมาจากพืชบก แต่ยังไม่มีอะไรคล้ายกันนี้ในสาหร่าย

เช่นเดียวกับสาหร่ายสีแดงอื่นๆGracilaria gracilisไม่มีเซลล์เพศชายที่ว่ายน้ำได้อย่างอิสระ เซลล์สืบพันธุ์ที่เรียกว่าสเปิร์มมักคิดว่าจะกระจายไปยังสาหร่ายเพศเมียโดยการไหลของน้ำ เหมือนกับที่ลมสามารถกระจายละอองเรณูเพื่อให้ปุ๋ยพืชบางชนิดได้

ในการศึกษาครั้งใหม่

Myriam Valero นักพันธุศาสตร์ประชากรที่มหาวิทยาลัยซอร์บอนน์ในปารีส และเพื่อนร่วมงานของเธอกำลังศึกษาพันธุศาสตร์และการผสมพันธุ์ของG. gracilis หลังจากเก็บตัวอย่างสาหร่ายและเก็บไว้ในถังทดลอง ทีมงานยังคงสังเกตเห็นสัตว์จำพวกครัสตาเซียขนาดเล็กรูปขอบขนานหลายร้อยตัวในถัง การค้นพบและความคล้ายคลึงกันของตัวอสุจิของสาหร่ายกับละอองเกสรทำให้ทีมสงสัยว่าครัสเตเชียนช่วย “ผสมเกสร” ของสาหร่ายหรือไม่

ในห้องแล็บ นักวิจัยได้วางสาหร่ายตัวผู้และตัวเมียห่างกัน 15 เซนติเมตรในถังที่ไม่มีน้ำเคลื่อนตัว รถถังบางคันยังรวมถึงIdotea balthica ที่มีความยาวเซนติเมตร ซึ่งเป็นสัตว์จำพวก ครัสเตเชียนชนิดไอโซพอด ในขณะที่บางตู้ไม่มี เมื่อการปฏิสนธิที่ประสบความสำเร็จเกิดขึ้นบนร่างกายของสาหร่ายสีแดงเพศเมีย มันจะสร้างโครงสร้างคล้ายฟองสบู่ที่เรียกว่าซิสโตคาร์ป โดยการนับ cystocarps ทีมงานสามารถหาจำนวนอสุจิที่เอื้อมถึงและให้ปุ๋ยกับสาหร่ายตัวเมียได้ เมื่อมีไอโซพอด ความสำเร็จในการปฏิสนธิจะสูงเป็น 20 เท่าของเมื่อไม่มีไอโซพอด

ทีมงานยังได้ตั้งถังที่มีเพียงสาหร่ายเพศเมียและไอโซพอดที่สัมผัสกับสาหร่ายตัวผู้ก่อนหน้านี้ จากนั้นสาหร่ายตัวเมียบางตัวก็เจาะซิสโตคาร์ป โดยให้หลักฐานเพิ่มเติมว่าครัสเตเชีย ซึ่งเป็นญาติของตัวแมลงที่อาศัยอยู่บนบก ทำหน้าที่ส่งเซลล์เพศระหว่างก้านของสาหร่าย ทีมงานได้ยืนยันเพิ่มเติมถึงบทบาทของไอโซพอดเมื่อมองดูครัสเตเชียภายใต้กล้องจุลทรรศน์กำลังสูง เช่น ผึ้งบัมเบิลบีที่มีละอองเรณู สิ่งมีชีวิตมีอสุจิติดอยู่ทั่วร่างกาย

การค้นพบบ่งชี้ว่าสาหร่ายอาจเป็นสิ่งมีชีวิตกลุ่มแรกๆ ที่สืบพันธุ์โดยใช้สัตว์เพื่อขยายเซลล์เพศ

มีหลักฐานอยู่แล้วว่าการปฏิสนธิที่ขับเคลื่อนด้วยสัตว์และการบริการที่เหมือนการผสมเกสรนั้นวิวัฒนาการมาก่อนการผสมเกสรดอกไม้บนบก แมลงวันแมงป่องอาจมีต้นสนผสมเกสรเป็นเวลาหลายสิบล้านปีก่อนที่ไม้ดอกจะวิวัฒนาการเมื่อประมาณ 130 ล้านปีก่อน ( SN: 11/5/09 ) มอส ซึ่งคล้ายกับพืชบนบกชนิดแรกที่วิวัฒนาการประมาณ 300 ล้านปีก่อนไม้ดอกสามารถปฏิสนธิได้ด้วยสัตว์ขาปล้องตัวเล็ก ๆ สาหร่ายสีแดงอาจมีอายุมากกว่า 800 ล้านปี และชีวิตของสัตว์ที่ซับซ้อนมีอายุมากกว่าครึ่งพันล้านปี นั่นหมายถึงการปฏิสนธิที่ขับเคลื่อนด้วยสัตว์อาจเกิดขึ้นได้เร็วกว่าที่นักวิทยาศาสตร์ตระหนัก 

Conrad Labandeira นักบรรพชีวินวิทยาจากพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติสมิธโซเนียนในกรุงวอชิงตัน ดีซี กล่าวว่า “ระบบดังกล่าวสามารถขยายไปถึง Precambrian ได้เมื่อมีสาหร่ายสีแดง กลุ่ม

การเคลื่อนไหวของน้ำอาจยังช่วยให้G. gracilisกระจายตัวอสุจิได้ แต่การปฏิสนธิของสาหร่ายส่วนใหญ่เกิดขึ้นในแอ่งหินในช่วงน้ำลง เมื่อน้ำนิ่ง Valero กล่าว “เราคิดว่าอิทธิพลของIdoteaอาจมีความสำคัญมากในสภาวะเหล่านั้น”

เพื่อแลกกับการบริการ ไอโซพอดอาจได้รับที่พักพิงจากสาหร่ายที่เป็นพวงและสามารถเข้าถึงอาหารที่ติดอยู่บนพื้นผิวของพวกมันได้

ทีมงานต้องการทราบว่าสาหร่ายสีแดงชนิดอื่นๆ ใช้ “แมลงผสมเกสร” ของสัตว์หรือไม่ และหากมีคู่สัตว์มากกว่าหนึ่งตัวมีส่วนร่วมในการสืบพันธุ์ของสาหร่าย

หน้าแรก