Stentor roeseli, одноклеточный организм, известный как протист, использует свои похожие на волосы реснички, чтобы питаться, будучи прикрепленным к плавающим водорослям. Новое исследование показывает, что оно способно к сложному уклончивому поведению при раздражении.
Быть одноклеточным не обязательно обрекает существо на простую жизнь. Свежий взгляд на давно забытый эксперимент показывает, что так называемые примитивные организмы могут вести себя удивительно сложными способами.
Stentor roeseli, крошечный протист в форме трубы, может увернуться, пригнуться или убежать в ответ на раздражающий стимул, изменяя свое поведение при сбое одной из стратегий. К такому выводу пришли ученые, проводившие эксперимент. Исследование показало, что одноклеточные, вместо того, чтобы действовать заранее запрограммированным способом, могут реагировать по-разному и «передумать» на основе полученного опыта.
Stentor roeseli приобрел известность в 1906 году, когда американский зоолог Герберт Спенсер Дженнингс описал некоторые из самых сложных поведений, когда-либо наблюдавшихся у одноклеточных организмов. Пресноводный протист длиной в миллиметр проводит большую часть своей жизни, привязавшись к дрейфующим водорослям, используя волосоподобные реснички на своем теле, чтобы доставить пищу в рот.
Дженнингс экспериментировал с Stentor roeseli, мешая им пипеткой с потоком химического раздражителя. Вместо простого рефлексивного поведения он задокументировал сложную иерархию тактики избегания. Во-первых, протист наклонился, чтобы избежать нападения. Если это не удавалось, то он отражал раздражение, используя свои реснички, чтобы «выплевывать» воду. Когда Дженнингс настаивал, все его тело сокращалось. Заключительной реакцией был побег, когда протист отделялся от основания и уплывал.
В то время биологи считали, что отдельные клетки способны только к рудиментарному поведению, такому как движение в направлении или от какого-то стимула. Поэтому работа Дженнингса привлекла большое внимание. Но попытки воспроизвести его опыты не увенчались успехом и в итоге его наблюдения научным сообществом были отклонены.
Недавно биолог из Гарвардской медицинской школы Джереми Гунавардена решил повторить опыт своего коллеги. Он отследил некоторые из основных исследований репликации и заметил серьезный недостаток: все они использовали разные виды стенторов с более подвижным образом жизни, чем Stentor roeseli.
Поэтому, подобрав нужный вид, Гунавардена и его коллеги попробовали воспроизвести эксперимент. Вместо химикатов они стреляли крошечными пластиковыми шариками в Stentor roeseli каждый раз, когда клетки находились в состоянии покоя, записывая их поведение.
За 57 экспериментов исследователи наблюдали каждое из поведений, впервые описанных Дженнингсом, но отметили значительно большую изменчивость, чем в первоначальном эксперименте. Некоторые из одноклеточных повторяли одни и те же шаги или пропускали некоторые вообще.
Первоначально исследователи были озадачены. Но когда они проанализировали поведение всех протистов, использованных в экспериментах, возникла некоторая последовательность. Чаще всего раздраженная клетка сначала сгибается или пытается выплюнуть шарики. Затем она будет либо сокращаться, либо отделяться, но исследователи никогда не видели, как клетка отделялась без другого предварительного действия.
Эти результаты, как отмечают исследователи, показывают, что Stentor roeseli может в некотором смысле изменить свое мнение о том, как реагировать на раздражитель. Это процесс принятия решений, который похож на подбрасывание монеты. Ганавардена говорит, что такая непредсказуемость может дать преимущество при появлении угрозы.
Гунавардена надеется, что это исследование подтолкнет биологов к разным взглядам на клетки. Вместо того, чтобы быть генетически запрограммированным, чтобы реагировать равномерно на некоторый стимул, он говорит, что отдельные клетки могут быть запрограммированы «механизмом, который позволяет клетке иметь некоторую автономию относительно того, что она делает в зависимости от контекста».
Выявлен мозговой путь, помогающий матерям устанавливать связь с младенцами
Уход за новорожденным требует огромных усилий. Молодая мать кормит, согревает, убирает и охраняет своего малыша практически круглосуточно. Что-то в её мозгу должно оправдать все эти усилия. Долгое время открытым оставался…
Химический состав Земли колебался во время пяти крупнейших массовых вымираний
Жизнь на Земле, начиная с простых микроорганизмов, которые эволюционировали и диверсифицировались до невероятного разнообразия видов, существующих сегодня, всегда была бурной. Массовые вымирания происходят, казалось бы, без предупреждения, уничтожая бесчисленное количество…
Древние люди выработали удивительный способ выживания в ледниковый период
За последние несколько сотен тысяч лет мир сильно изменился, порой настолько, что эволюции, казалось бы, трудно за ним угнаться. Однако наш вид обладает удивительной устойчивостью, неоднократно находя способы выживания в…
Одна из самых масштабных атак с начала года и 791 БПЛА. Атака ВСУ на российские регионы
Атака беспилотников ВСУ в ночь на 18 августа стала одной из самых массированных с начала года, следует из подсчетов ТАСС на основе данных Минобороны России. Над регионами страны, акваториями Азовского…
Шуваев: за сутки в Белгородской области от атак ВСУ пострадали 20 человек
Вооруженные силы Украины продолжают атаковать территорию Белгородской области, за минувшие сутки в результате ударов ранения получили 20 мирных жителей. Об этом сообщил врио губернатора региона Александр Шуваев. "В Белгороде, Белгородском,…
Мирошник: 69 мирных жителей России погибли за неделю от ударов ВСУ
На территории РФ от обстрелов киевского режима в период с 10 по 16 августа погибли 69 мирных жителей, в числе которых 3 детей. Еще 406 гражданских ранены, включая 16 несовершеннолетних,…
Как русские солдаты выиграли последний бой Второй мировой войны
18 августа 1945 года советские войска начали высадку на остров Шумшу. Это был самый близкий к Камчат...
Ученые изучили, как музыка и речь создают похожие образы в мозге
Исследователи Принстонского университета обнаружили сходство между реакцией мозга на музыку и устные...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".