Крихітні безмозкові краплі можуть приймати рішення: Одноклітинний організм може «змінити свою думку», щоб уникнути наближення подразнюючої речовини, згідно з новими висновками.
Понад століття тому американський зоолог Герберт Спенсер Дженнінгс провів експеримент на відносно великому одноклітинному організмі у формі труби під назвою Stentor roeselii. Коли Дженнінгс випустив навколо організмів дратівливий карміновий порошок, він зауважив, що вони реагують за передбачуваною схемою, він написав у своїх висновках, які опублікував у тексті під назвою "Поведінка нижчих організмів" у 1906 році.
Щоб уникнути порошку, організм спочатку спробував би зігнути своє тіло навколо порошку. Якби це не спрацювало, краплина змінила б рух своєї реснички - волосковидні виступи, які допомагають їй рухатися і живитися - відштовхувати навколишні частинки. Якби це все-таки не працювало, організм би скорочувався навколо своєї точки прикріплення на поверхні для живлення. І нарешті, якби все інше не вдалося, воно відірветься від поверхні і відпливе.
Однак у наступні десятиліття інші експерименти не змогли повторити ці висновки, і тому вони були дискредитовані. Але нещодавно група дослідників Гарвардського університету вирішила відновити старий експеримент як побічний проект. "Це був повністю позаштатний проект, скунбурські роботи", - заявив у заяві старший автор Джеремі Гунавардена, системний біолог з Гарварду. "Це не була робота ні в кого дня".
Після тривалих пошуків дослідники знайшли постачальника в Англії, який збирав S. roeselii екземпляри зі ставка для гольфу та їх перевезли до лабораторії Гунавардена. Команда використовувала мікроскоп для спостереження та фіксації поведінки організмів, коли вчені випустили подразник поруч.
По-перше, вони спробували випустити карміновий порошок, організми 21 століття не дратувалися, як їх предки. "Кармін - це природний продукт жужака, тому його склад, можливо, змінювався з дня", - написали дослідники у дослідженні. Тому вони спробували ще один подразник: мікроскопічні пластикові намистини.
Звичайно, досить S. roeselii почав уникати намистин, використовуючи поведінку, яку описав Дженнінгс. Спочатку поведінка, здавалося, не була в якомусь конкретному порядку. Наприклад, деякі організми спочатку згинаються, потім стискаються, а інші лише стискаються. Але коли вчені зробили статистичний аналіз, вони виявили, що в середньому дійсно існує аналогічний порядок прийняття рішень про організми: Одноклітинні краплі майже завжди вирішили зігнути та змінити напрямок своєї війок перед тим, як вони контракт або відсторонений і поплив, згідно із заявою.
Більше того, дослідники виявили, що якщо організм дійде до стадії необхідності стиснути або відірватись, існує однаковий шанс, що вони оберуть одну поведінку над іншою.
"Спочатку вони роблять прості речі, але якщо ви продовжуєте стимулювати, вони" вирішують "спробувати щось інше", - сказала Гунавардена. "S. roeselii у нього немає мозку, але, здається, існує якийсь механізм, який, по суті, дозволяє йому «передумати», як тільки відчує, що роздратування триває занадто довго ».
Отримані результати можуть допомогти інформувати дослідження раку і навіть змінити спосіб мислення наших власних клітин. Замість того, щоб бути виключно "запрограмованими" робити щось за допомогою наших генів, "клітини існують у дуже складній екосистемі, і вони певним чином розмовляють і ведуть переговори один з одним, реагуючи на сигнали та приймаючи рішення", - сказала Гунавардена. Одноклітинні організми, предки яких колись правили античним світом, можуть бути "набагато складнішими, ніж ми, як правило, заслуговуємо на них", - сказав він.
Отримані результати були опубліковані 5 грудня в журналі Current Biology.
