Дослідники відкрили незвичайний ген, який, мабуть, дозволив стародавньому фітопланктону колонізувати океан.
Дослідники з Массачусетського технологічного інституту вважають, що фітопланктон, який вловлює вуглець, колонізував океан, «плавуючись» по воді на шкаралупках з хітину. Вони припускають, що предки мікробів Prochlorococcus придбали здатність чіплятися за деградовані частинки древніх екзоскелетів. Вони використовували частинки як плоти, щоб вийти в море. Ці хітинові плоти, можливо, також забезпечували необхідні поживні речовини, підживлюючи і підтримуючи мікроби під час «подорожі».
Дослідники виявили у кількох сучасних штамів Prochlorococcus незвичайний ген. Він кодує здатність розщеплювати хітин, багатий вуглецем матеріал, одержуваний з панцирів членистоногих, що відшарувалися, таких як комахи і ракоподібні.
У серії лабораторний експериментів дослідники виявили, що мікроби, що містять цей ген, можуть розкладати хітин. При цьому прохлорококкі, адаптовані до слабкого світла, в результаті такого руйнування, починають швидше рости. Мікроби також демонстрували здатність прилипати до хітинових лусочок.
Щоб перевірити гіпотезу «хиткого плоту», дослідники створили еволюційне дерево для тих мікробів, у яких виявлено ген, що розкладає хітин. Вони помітили тенденцію: мікроби починають використовувати хітин тільки після того, як членистоногі стають численними в конкретній екосистемі. Дослідники вивчили літопис скам’янілостей і виявили, що водні види членистоногих стали численними в ранньому палеозой, близько 500 млн років тому. Приблизно в цей же час ген, що руйнує хітин, з’являється у загальних предків Prochlorococcus і Synecococchus.
Поява хітину могло бути особливо корисним для мікробів, що живуть в умовах низької освітленості, наприклад, уздовж прибережного морського дна, де, як вважається, жили стародавні пікоціанобактерії. Для цих мікробів хітин був необхідним джерелом енергії, а також виходом з їх загальної прибережної ніші.
Дослідники вважають, що, потрапивши в море, мікроби-сплавщики стали досить міцними, щоб виробити інші пристосування для життя в океані. Мільйони років по тому організми були готові «зробити вирішальний крок» і перетворитися в вільно плаваючих фотосинтезуючих прохлорококів, що і сьогодні існують.