Крошечные, безмозглые капли могут быть в состоянии принимать решения: одноклеточный организм может «передумать», чтобы избежать приближения к раздражающему веществу, согласно новым открытиям.
Более века назад американский зоолог Герберт Спенсер Дженнингс провел эксперимент на сравнительно большом одноклеточном организме в форме трубы под названием Стентор Роселии, Когда Дженнингс выпустил раздражающий карминовый порошок вокруг организмов, он заметил, что они реагировали предсказуемым образом, он написал в своих выводах, которые он опубликовал в тексте под названием «Поведение низших организмов» в 1906 году.
Чтобы избежать порошка, организм сначала попытается согнуть свое тело вокруг порошка. Если бы это не сработало, капля полностью изменила бы движение ресничек - выпуклых выступов, которые помогают ему двигаться и питаться - отталкивая окружающие частицы. Если это все еще не сработает, организм будет сокращаться вокруг своей точки прикрепления на поверхности для питания. И, наконец, если ничего не получится, он оторвется от поверхности и уплывет.
Однако в последующие десятилетия другие эксперименты не смогли повторить эти результаты, и поэтому они были дискредитированы. Но недавно группа исследователей из Гарвардского университета решила воссоздать старый эксперимент как побочный проект. «Это был совершенно неординарный проект скунсов», - заявил старший автор Джереми Гунавардена, системный биолог из Гарварда. «Это была не чья-то дневная работа».
После долгих поисков исследователи нашли поставщика в Англии, который собрал S. roeselii образцы из пруда для гольфа и отправили их в лабораторию Гунавардены. Команда использовала микроскоп для наблюдения и записи поведения организмов, когда ученые выпустили рядом раздражитель.
Во-первых, они пытались выпустить порошок кармина, организмы 21-го века не были раздражены, как их предки. «Кармин является натуральным продуктом кошенистого жука, поэтому его состав, возможно, изменился со дня», - пишут исследователи в исследовании. Поэтому они попробовали другой раздражитель: микроскопические пластиковые шарики.
Конечно же, S. roeselii начал избегать бисера, используя поведение, описанное Дженнингсом. Сначала поведение, казалось, не было в каком-то определенном порядке. Например, некоторые организмы сначала сгибаются, затем сжимаются, а другие - только сжимаются. Но когда ученые провели статистический анализ, они обнаружили, что в среднем действительно был порядок, сходный с процессом принятия решений организмами: одноклеточные капли почти всегда предпочитали сгибаться и изменять направление их ресничек, прежде чем они в соответствии с заявлением.
Более того, исследователи обнаружили, что, если организм действительно достигнет стадии необходимости сокращаться или отделяться, существует равная вероятность того, что они предпочтут одно поведение другому.
«Сначала они делают простые вещи, но если вы продолжаете стимулировать, они« решают »попробовать что-то еще», - сказала Гунавардена. "S. roeselii у него нет мозга, но, кажется, есть какой-то механизм, который, по сути, позволяет ему «передумать», когда он чувствует, что раздражение продолжается слишком долго ».
Полученные результаты могут помочь в исследовании рака и даже изменить наши представления о наших собственных клетках. Вместо того, чтобы быть «запрограммированными» исключительно на то, чтобы что-то делать с помощью наших генов, «клетки существуют в очень сложной экосистеме, и они, в некотором смысле, разговаривают и ведут переговоры друг с другом, реагируя на сигналы и принимая решения», - сказала Гунавардена. Одноклеточные организмы, чьи предки когда-то правили древним миром, могут быть «гораздо более изощренными, чем мы обычно им доверяем», сказал он.
Полученные результаты были опубликованы 5 декабря в журнале Current Biology.
