Małe, bezmózgowe plamy mogą być w stanie podejmować decyzje: Według nowych odkryć organizm jednokomórkowy może „zmienić zdanie”, aby uniknąć zbliżenia się do drażniącej substancji.
Ponad sto lat temu amerykański zoolog Herbert Spencer Jennings przeprowadził eksperyment na stosunkowo dużym, jednokomórkowym organizmie w kształcie trąbki o nazwie Stentor roeselii. Kiedy Jennings wypuścił drażniący karminowy proszek wokół organizmów, zauważył, że reagują one w przewidywalny sposób, napisał w swoich odkryciach, które opublikował w tekście zatytułowanym „Behaviour of the Lower Organisms” w 1906 roku.
Aby uniknąć proszku, organizm najpierw próbował zgiąć ciało wokół proszku. Gdyby to nie zadziałało, kropelka odwróciłaby ruch rzęsek - owłosione wypustki, które pomagają jej się poruszać i karmić - odpychając otaczające cząsteczki. Gdyby to nadal nie zadziałało, organizm skurczyłby się wokół miejsca przywiązania na powierzchni, aby się wyżywić. I wreszcie, jeśli wszystko inne zawiodło, oderwałoby się od powierzchni i odpłynęło.
Jednak w następnych dziesięcioleciach inne eksperymenty nie powtórzyły tych odkryć, dlatego zostały zdyskredytowane. Ale ostatnio grupa naukowców z Harvard University postanowiła odtworzyć stary eksperyment jako projekt poboczny. „To był całkowicie nieukładowy projekt skunkworks” - powiedział w oświadczeniu starszy autor Jeremy Gunawardena, biolog systemowy z Harvardu. „To nie była codzienna praca”.
Po długich poszukiwaniach naukowcy znaleźli w Anglii dostawcę, który dokonał zbiórki S. roeselii okazy ze stawu na polu golfowym i wysłano je do laboratorium Gunawardeny. Zespół użył mikroskopu, aby obserwować i rejestrować zachowanie organizmów, gdy naukowcy uwolnili drażniący w pobliżu.
Najpierw próbowali uwolnić karmin w proszku, organizmy XXI wieku nie były zirytowane tak jak ich przodkowie. „Karmina jest naturalnym produktem koszenila, więc jego skład mógł się zmieniać od dnia” - napisali naukowcy w badaniu. Próbowali więc innego drażniącego: mikroskopijnych plastikowych koralików.
Rzeczywiście, S. roeselii zaczął unikać koralików, używając zachowań opisanych przez Jenningsa. Na początku zachowania nie wydawały się być w określonej kolejności. Na przykład niektóre organizmy najpierw się zginają, a potem kurczą, a inne tylko. Ale kiedy naukowcy przeprowadzili analizę statystyczną, odkryli, że rzeczywiście istniała przeciętnie podobna kolejność do procesu decyzyjnego organizmów: jednokomórkowe plamy prawie zawsze wybierały wygięcie i zmianę kierunku rzęsek, zanim zgodnie z oświadczeniem zakontraktował się lub odłączył i odpłynął.
Co więcej, naukowcy odkryli, że jeśli organizm osiągnie etap konieczności kurczenia się lub odłączenia, istnieje równa szansa, że wybiorą jedno zachowanie nad drugim.
„Najpierw robią proste rzeczy, ale jeśli nadal stymulujesz,„ postanawiają ”spróbować czegoś innego - powiedziała Gunawardena. „S. roeselii nie ma mózgu, ale wydaje się, że istnieje mechanizm, który w efekcie pozwala mu „zmienić zdanie”, gdy wydaje się, że podrażnienie trwa zbyt długo ”.
Odkrycia mogą pomóc w informowaniu o badaniach nad rakiem, a nawet zmienić sposób, w jaki myślimy o naszych własnych komórkach. „Komórki nie są jedynie„ zaprogramowane ”do robienia czegoś za pomocą naszych genów, ale komórki istnieją w bardzo złożonym ekosystemie i niejako rozmawiają i negocjują między sobą, reagując na sygnały i podejmując decyzje”, powiedział Gunawardena. Organizmy jednokomórkowe, których przodkowie kiedyś rządzili starożytnym światem, mogą być „znacznie bardziej wyrafinowane, niż nam się powszechnie wydaje”, powiedział.
Odkrycia opublikowano 5 grudnia w czasopiśmie Current Biology.
