Zvětšit obrázek

Podivuhodná sinice Gloeomargarita lithophora. Kredit: Karim Benzerara & Stephan Borensztajn.

Zvětšit obrázek

Estelle Couradeau. Kredit: E. Couradeau, IMPMC.

Ani není  nutné moc přehánět a můžeme směle prohlásit, že Země je světem sinic. Právě sinice významným způsobem vstupují do rozličných biogeochemických cyklů a geologických dějů, které mění tvář celé planety. Kromě sinic je jenom málo dalších organismů, jejichž projevy můžeme pozorovat z vesmíru. Můžeme si být jistí, že kdyby nebyly sinice, tak bychom Zemi vůbec nepoznali. Jsou to vlastně gramnegativní bakterie s oxygenní (kyslík vytvářející) fotosyntézou, kterou důvěrně známe od zelených rostlin, jejichž předci kdysi dávno se sinicemi vstoupili do vzájemně výhodné koalice.

Jako u všech bakterií, je i u sinic obtížně mluvit o nějakých druzích, i tak je ale patrné, že jich je mnoho různých typů, minimálně několik tisíc. Podle fylogenetických analýz se veškeré dnešní sinice dělí na dvě hlavní skupiny a to pozoruhodně asymetricky. Jednu z těchto skupin totiž představuje v podstatě jediný „druh“, Gloeobacter violaceaeus, izolovaný ze stěny vápencové skály ve Švýcarsku. Gloeobakter je na první pohled nápadný tím, že uvnitř nemá membránové struktury zvané tylakoidy, kde u ostatních sinic probíhá fotosyntéza. Své fotosyntetické pigmenty má nalepené na cytoplazmatické membráně, která obaluje celou buňku, což je řešení působící archaickým dojmem.

Každý opravdový milovník sinic s fylogeneticky osamělým gloeobakterem jistě soucítil. Být jediným druhem velkolepé linie sinic, to rozhodně není jen tak. Teď se ale hnuly ledy a zdá se, že díky zásadnímu objevu v Mexiku už gloeobakter nebude tak sám.

Zvětšit obrázek

Extrémní svět jezera Alchichica. Kredit: Francisco Trinidad, Flickr.

Estelle Couradeau z pařížské Univerzity Pierra a Marie Curieových a její spolupracovníci totiž ve slaném a zásaditém jezeře Alchichica, které se rozkládá v centrálním Mexiku, zhruba v nadmořské výšce 2320 m, izolovali podivuhodné a zatím zcela neznáme sinice, rozšafně pojmenované jako kandidát Gloeomargarita lithophora.

Zvětšit obrázek

Stromatolity v Alchichicu. Kredit: PLoS One Community Blog.

Badatelé se tu vrtali v místních stromatolitech, bochánkovitých útvarech budovaných biofilmy spolupracujících mikroorganismů, mezi nimiž převažují právě sinice. Pokud správně čteme fosilní záznam, tak stromatolity jsou jedněmi z nejstarších fosilií, které nacházíme. Zdá se, že fungovaly už před téměř 3,5 miliardami let. V dnešním světě jsou k vidění tu a tam, především na extrémních místech, v přesolených jezerech a mořských zátokách, kde vysoká koncentrace soli stromatolity chrání před nájezdy spásajících živočichů. Přesně takové je i bizarní jezero Alchichica.

Nově objevená gloeomargarita vytváří jinak poměrně vzácný karbonátový minerál benstonit, který obsahuje vápník, baryum, stroncium a mangan. To by nebylo až tak převratné, leckteré sinice vylučují podobné věci. Vtip je ale v tom, že gloeomargarita vyrábí benstonit uvnitř buňky. Když se to tak vezme, má něco jako vnitřní kostru. Komentátoři jsou tím pochopitelně nadšení a po celé světové síti se rozplývají nad „kostěnými mikroby“. Kuličky benstonitu mají zhruba 270 nanometrů v průměru a gloeomargarita je v buňce podle všeho vytváří nějakým dosud neznámým způsobem, který bude jistě zajímat zvědavé biotechnology. Poměry zastoupených prvků ve vyráběném benstonitu totiž neodpovídají situaci v okolním prostředí a dotyčná sinice zřejmě aktivně manipuluje jejich obsah, aby vytvořila optimální materiál. Pomocí benstonitové „kostry“ se pak asi přidržuje substrátu na dně jezera. Vědcům zatím není příliš jasné, co se s benstonitem stane po zániku buňky gloeomargarity. Pokud se beze stopy rozplyne, tak nejspíš není šance, že bychom podobné struktury našli ve fosilních vrstvách, což by jinak samozřejmě bylo skvělé.

Zvětšit obrázek

Gloeobacter violaceus. Už ne tak sám. Kredit: Cyanosite.

Ať už je osud benstonitu v gloeomargaritě jakýkoliv, ještě mnohem zajímavější jsou příbuzenské vztahy gloeomargarity. Pokud to není nějaký omyl, tak Couradeau a spol. v gloeomargaritě objevili blízkou příbuznou zádumčivého gloeobaktera. A to je opravdová pecka, která jim přinese nehynoucí slávu. V blízké době se prakticky jistě můžeme těšit na nové fylogeneze sinic, protože každý tým zkoumající historii sinic teď bude chtít gloeomargaritu do své analýzy.

Prameny:

Science 336: 459-462, ScienceNews 26.4. 2012, Wikipedia (Cyanobacteria, Gloeobacter).