Как одноклеточные организмы находят путь к кислороду
Исследователи из Кембриджского университета обнаружили, что колонии хоанофлагеллат — ближайших одноклеточных родственников животных — способны ориентироваться в воде и находить кислород. Работа опубликована в журнале e-Life.
Хоанофлагеллаты, обитающие в океанах и озёрах, произошли от общего с животными предка, но остались одноклеточными с Кембрийского периода (~500 млн лет назад). Некоторые виды образуют небольшие плавающие колонии, которые считаются аналогами ранних многоклеточных организмов.
Ключевые результаты:
- Учёные наблюдали за движением колоний в воде с контролируемым и меняющимся содержанием кислорода.
- Колонии ориентируются на основе логарифма концентрации кислорода — аналогично тому, как человек воспринимает свет и звук. Это расширяет их чувствительность в бедной кислородом среде, где навигация критически важна для выживания.
- Способность к навигации продемонстрировали как одиночные клетки, так и колонии.
Значение открытия:
Это первое доказательство, что хоанофлагеллаты могут чувствовать и двигаться к кислороду. Поскольку они — ближайшие родственники животных, открытие:
- Проливает свет на свойства последнего общего предка обеих групп и его реакцию на изменение уровня кислорода в докембрийскую эру.
- Ставит вопрос о том, как простейшие многоклеточные организмы без центральной нервной системы чувствуют и реагируют на среду.
- Показывает, что сложная координация между клетками, необходимая животным для навигации, не требуется простым многоклеточным формам.
Исследование также подчёркивает, что стратегия поиска у микроорганизмов должна быть устойчивой к тепловому шуму — постоянным микроскопическим колебаниям воды, которые сбивают их с пути.