Важливою подією в еволюції організмів на Землі стало розвиток складних багатоклітинних форм життя, що складаються з еукаріотичних клітин, які, як вважається, походять від прокаріотичних клітин. Дослідження, в яких аналізувалася генетика різних видів, а також дослідження, в ході яких експериментально оцінювалося, як розвиваються прості організми в лабораторних умовах, підтвердили цю гіпотезу.
Вчені опублікували в Nature нове дослідження про те, як одноклітинні організми можуть давати початок багатоклітинних організмів в лабораторії. У цьому дослідженні модельний організм під назвою снігові дріжджі ріс більше 3000 поколінь, і з часом він став в 20 000 разів більше організму-предка.
Ця робота є одним з перших великих результатів багаторічного проекту під назвою Multicellularity Long-Term Evolution Experiment ( MuLTEE ). Це почалося в 2018 році з одноклітинних дріжджів snowflake. Вчені вирощували дріжджі в інкубаторах і відбирали ті, які росли швидше і крупніше.
Зрештою, групи, утворені дріжджовими клітинами, були більш ніж в 20 000 разів більше, ніж клітини їх предків. Після того, як на початку експерименту вони були невидимі неозброєним оком, вони стали розміром з плодових мушок, і групи містили понад півмільйона клітин. Також з’явилися нові характеристики — після того, як спочатку вони були неймовірно крихкими, вони стали такими ж міцними, як дерево.
Дріжджові клітини стали більш подовженими, а групи, які вони утворювали, були менш щільно упаковані. Зменшення щільності також зменшило фізичну напругу між клітинами, і групи стали набагато більше. Однак діяли і інші механізми.
« Ми виявили, що існує абсолютно новий фізичний механізм, який дозволив групам вирости до таких дуже, дуже великих розмірів », — сказав перший автор дослідження Озан Боздаг, доктор філософії. « Гілки дріжджів переплелися — кластерні клітини розвинули поведінку, подібне виноградної лозі, обвиваючись один навколо одного і зміцнюючи всю структуру ».
Заплутування — це біомеханічний механізм, який робить дріжджі приблизно в 10 000 разів жорсткішими. Дослідники припустили, що заплутаність використовується як свого роду механізм розвитку, і хоча він не такий складний, як багатоклітинний організм, цей процес дозволяє дріждям snowflake купувати деякі властивості багатоклітинності.
« Прикинувши масштаб еволюції одноклітинних організмів, ми можемо з’ясувати, як вони еволюціонували в прогресивно більш складні і інтегровані багатоклітинні організми, і можемо вивчати цей процес на цьому шляху », — сказав керівник дослідження Вільям Реткліфф, ад’юнкт-професор Технологічного інституту Джорджії. « Ми сподіваємося, що це тільки перша глава в довгій історії відкриття багатоклітинних, оскільки ми продовжуємо розробляти дріжджі snowflake в безлічі ».
Матеріали новинного характеру не можна прирівнювати до призначення лікаря. Перед прийняттям рішення порадьтеся з фахівцем.
