Зоологи з Університету Британської Колумбії вперше встановили мікроструктуру і походження ока деяких ядерних одноклітинних організмів з групи динофлагелят. Хоча сама наявність світлочутливих структур у одноклітинних було відомо і раніше, висока складність дослідженої системи виявилася несподіваною для вчених. Відповідна робота вийшла в, коротко про неї пише сайт університету.
Автори статті вивчали три види одноклітинних динофлагелят-варновидів, зібраних ними у водах канадської британської Колумбії та Японії. У всіх них був оцеллоїд (очоподібна структура), який при уважному вивченні за багатьма ключовими ознаками виявився схожим зі справжнім оком багатоклітинної тварини. У ньому є структури, функціонально близькі до кришталика (що виконує роль лінзи), рогівки, зіниці та сітківки.
Детально вивчивши знімки електронного мікроскопа, вчені дійшли висновку, що аналог рогівки цих одноклітинних утворений з мітохондрій, субклітинних органелл, які зазвичай забезпечують клітку енергією. Світлочутлива «сітківка», як показали автори, зібрана з сильно змінених пластид, схожих з пластидами червоних водоростей, давніх симбіонтів варновид. У самих водоростях пігменти пластид відповідають за фотосинтез, тоді як у варновид вони просто вловлюють світло - так само, як світлочутливі пігменти очей тварин (хлоропласти рослин - це теж пластиди).
Варновиди не розмножуються в лабораторії, тому виділення з них достатньої кількості генетичного матеріалу для аналізу досі було неможливим. Дослідникам довелося скористатися найсучаснішою технологією - отримувати РНК з одиничних клітин і препаратів оцеллоїду. У результаті з'ясувалося, що генетично матеріал оцеллоїду максимально близький до ДНК пластид водоростей - значно більшою мірою, ніж препарат інших частин клітини.
Хоча роль оцеллоїда поки не цілком зрозуміла, вчені припускають, що варновиди можуть використовувати його при полюванні. Так це чи ні встановити дуже важко, так як даних про екологію цих протист дуже мізерні через неможливість вирощувати в лабораторії.
Як зазначають автори роботи, виявлення того факту, що надзвичайно складна структура одноклітинного організму може бути побудована на базі наявних у нього субклеткових органелл, показує, що конвергентна еволюція здатна забезпечити створення схожих по будові і функціям структур у живих організмів принципово різного рівня складності. «Око» варновид виглядає настільки складним для одноклітинного, що раніше інші наукові групи брали його за фрагмент ока більш великої тварини, проглоченої варновидами.
Раніше світлочутливі компоненти клітин виявлялися у одноклітинних фотосинтетичних організмів, таких як і. Однак у них вони служили для визначення напрямку падаючого світла і дозволяли організму змінювати орієнтацію своїх пластид щодо сонячних променів таким чином, щоб оптимізувати ефективність фотосинтезу.