Fotoparazitismus a evoluce parazitických výtrusovců z řas

Tito parazité jsou zvláštní tím, že až na vzácné výjimky obsahují v buňce nefotosyntetický plastid, tzv.  apikoplast, pozůstatek buněčné organely, která původně sloužila k fotosyntéze. Přítomnost nefotosyntetického plastidu v parazitech nám vlastně říká,  že se předchůdci výtrusovců kdysi živili světlem jako rostliny a jsou ve skutečnosti modifikovanými řasami. A právě apikoplast může být hledanou slabinou výtrusovců, protože obsahuje metabolické dráhy nezbytné pro život parazita a to takové, které v sobě člověk ani jiný živočich nemá. Léčiva cílená na tyto dráhy by pak neměla být pro živočišného hostitele škodlivá.

Ukázalo se, že nejbližšími žijícími fototrofními příbuznými výtrusovců jsou jednobuněčné chromeridní řasy korálnatka ukrytá (Chromera velia) a skleněnka zelnotvará (Vitrella brassicaformis), které byly objeveny  v australských korálech. Jak ale došlo k evoluční přeměně volně žijící řasy ve smrtící parazity, zůstává záhadou. Dosavadní teorie předpokládala, že korálnatka žije jako prospěšný symbiont uvnitř korálů, podobně jako obrněnky rodu Symbiodinium (tzv. zooxantely), a že se parazitičtí výtrusovci z takových hostiteli prospěšných symbiontů vyvinuli. Nejnovější vědecké výsledky ale naznačují, že korálnatka patrně nekolonizuje dospělé korály, ale infikuje jejich larvy, kde zřejmě může dokonce žít za určitých podmínek jako parazit. Neobvyklým způsobem tak kombinuje fototrofní a parazitický způsob života, což je životní strategie běžná u suchozemských parazitických rostlin, ale poměrně vzácná u prvoků a řas.

„Domnívám se, že se parazitičtí výtrusovci vyvinuli z fotoparazitického předka, tedy takového, který nebyl prospěšným symbiontem, ale podobně jako korálnatka kombinoval fototrofní a parazitický způsob života,“ říká Miroslav Oborník, autor článku publikovaném v časopisu Trends in Parasitology. „Předpokládám, že na rozdíl od korálnatky, která žije uvnitř buněk larev korálů, tento pradědeček výtrusovců nevnikal do buňky, ale pronikl pouze jejím povrchem a zůstal venku jako tzv. extracelulární  parazit. To je běžné u evolučně nejstarších výtrusovců, gregarin, což jsou paraziti hmyzu a červů, a kryptosporidií, napadajících trávicí trakt obratlovců včetně člověka,“ vysvětluje Miroslav Oborník.

Článek ukazuje analogie u ektoparazitických obrněnek rodu Piscinodinium, akvaristům známých fotoparazitů žijících na povrchu ryb, a obrněnek rodu Blastodinum napadajících střevo malých mořských korýšů, které si ponechávají fotosyntézu díky průsvitnému tělu hostitele. Navržená hypotéza otvírá nové možnosti v chápání evoluce parazitických výtrusovců.

Zoospóra korálnatky 

Publikace

Oborník M. 2020: Photoparasitism as an intermediate state in the evolution of apicomplexan parasites. Trends in Parasitology (in press). [IF=6.918]

DOI: 10.1016/j.pt.2020.06.002