Tajemství úspěchu mikroskopické řasy

Vypadá jako fotbalový míč. Nesedí však rozměry. Tenhle „míč“ má průměr 0,005 milimetru. A liší se i materiálem. V nitru se místo gumové „duše“ skrývá buňka řasy. Pevný kožený „obal“ nahrazují tenké vápenaté destičky. A také velikost „výrobní série“ je dramaticky odlišná. I když se fotbalové míče vyrábějí na světě v ohromných počtech, ve srovnání s počty mikroskopických „míčů“ řasy Emiliania huxleyi je to pouhá špetka.

Mořská řasa Emiliania huxleyi přezdívaná zkráceně Ehux patří k nejhojnějším pozemským organismům. Pokud u ní dojde k „populační explozi“ dokážou její mikroskopické buňky zbarvit mořskou vodu na rozsáhlých oblastech. Mračna řas jsou pak jasně patrná dokonce i z družic kroužících po oběžné dráze kolem Země. Z vápenatých schránek jejích příbuzných se vytvářely mohutné vrstvy hornin, jaké tvoří například slavné Doverské útesy na anglickém pobřeží kanálu La Manche. Pro stavbu vápenných schránek potřebuje Emiliania huxleyi oxid uhličitý, a tak její význam tkví i v tom, že přispívá k odsávání tohoto skleníkového plynu ze zemské atmosféry.

Emiliania huxleyi potřebuje k životu světlo. Proto žije jen v povrchových vodách. To je ale jedno z mála omezení, kterým podléhá. Dokáže přežít jak v tropech tak i v polárních krajích, ve vodách bohatých na živiny i ve vodách, jež jsou na živiny chudé. Vědce zajímalo, co řasu k tak vysoké adaptační schopnosti předurčuje, a proto začali zkoumat její dědičnou informaci. Tým tvořený pětasedmdesáti odborníky ze Spojených států, Německa, Kanady, Francie, Velké Británie, Belgie a Chile přečetl kompletní genom řas Emiliania huxleyi posbíraných v různých částech světa.

Mořská řasa Emiliania huxleyi přezdívaná zkráceně Ehux patří k nejhojnějším pozemským organismům|foto: Creative Commons Attribution-ShareAlike 2.5 Netherlands, Alison R. Taylor

Výsledky publikované ve vědeckém týdeníku Nature jsou překvapivé. Řasy z různých koutů světa mají sice základní společnou sadu genů, ale ta tvoří zhruba jen tři čtvrtiny jejich dědičné ínformace. Zbývající část genomů se liší u jednotlivých populací. Takovou situaci známe u genomů bakterií. U vyšších organismů byl tzv. pangenom odhalen poprvé. Celkový sortiment genů, který vlastní různé typy řasy žijící v odlišných podmínkách, je zřejmě nepřeberný a jeho rozsah zatím spíše jen tušíme. Některé populace řasy tak mají sadu genů, která jim umožňuje přežít s minimálním přísunem životně důležitého fosforu, další dokážou velmi úsporně hospodařit třeba s ionty železa nebo s dusíkem. Vědci narazili i na skupinu genů, která chrání některé populace řasy Emiliania huxleyi před škodlivými účinky ultrafialového záření. Informace o pangenomu řasy Emiliania huxleyi vítají odborníci v souvislosti s hrozbou klimatických změn, jež mohou následně vyvolat i významné změny v mořských ekosystémech. Zdá se, že celosvětová populace řasy Emiliania huxleyi disponuje dostatečným sortimentem genů, aby se změnám klimatu dokázala přizpůsobit.