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».
Утерянная рукопись Шрёдингера раскрывает неожиданный поворот в квантовой физике
Более 80 лет рукопись, написанная одним из основателей квантовой физики, пылится в австрийской библиотеке. Этот трехстраничный документ, обнаруженный историком физики Флавио Дель Санто из Женевского университета, является образцом краткости, но…
Ископаемые раннего кембрия переписывают генеалогическое древо морских звезд
Найденная в Китае окаменелость морского жука-землекопа возрастом 518 миллионов лет позволяет предположить, что общим предком морских звезд и их родственников был не роющий червь, а, вероятно, щупальцеобразное животное, питавшееся водой…
В Западной Сахаре обнаружен загадочный каменный монумент длиной 54 метра
Загадочный каменный монумент длиной 54,5 метра, протянувшийся через Западную Сахару, обнаружил удивительно хорошо сохранившийся доисторический погребальный контекст, датируемый примерно 4400 годами. Под необычным расположением известняковых плит археологи обнаружили нетронутое человеческое…
МО: за ночь над регионами России сбили 443 украинских БПЛА
Российские средства ПВО в течение ночи сбили 443 украинских беспилотника над регионами страны. Об этом сообщили в Минобороны РФ. "В течение прошедшей ночи дежурными силами ПВО перехвачены и уничтожены 443…
Шуваев: за сутки в Белгородской области при атаках ВСУ погиб человек, еще восемь были ранены
Вооруженные силы Украины атаковали территорию Белгородской области порядка 120 раз за прошедшие сутки. В результате погиб один мирный житель, еще восемь получили ранения, сообщил губернатор Александр Шуваев в "Максе". "К…
Хинштейн: за сутки в Курской области при атаках ВСУ пострадали два человека
Вооруженные силы Украины (ВСУ) вновь атакуют территорию Курской области, за минувшие сутки в результате ударов пострадали два мирных жителя. Об этом сообщил губернатор Александр Хинштейн. "В поселке им. Куйбышева Рыльского…
Импорт превратился в своего рода оружие
Лживые сказки о «свободном рынке» окончательно дискредитированы, Россия выучила урок. Причем он выуч...
Анализ окаменелостей гомининов позволил реконструировать облик денисовцев
После повторного анализа коллекции останков гомининов, впервые обнаруженных в Китае в 1970-х годах, ...
Эксперт не исключил также, что существует вероятность, когда при возникновении сочетания некоторых условий могут возникнуть предпосылки для развития того или иного сценария из широкого спектра возможных. Хотя не надо огульно отбрасывать и множенство других потенциальных вариантов.
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)".