Как едноклетъчните организми се развиват в по-сложни биологични системи? Вероятно важна роля са играли хищниците.
Това показа една вълнуваща демонстрация на този еволюционен момент, извършена от изследователи от Технологичния институт Джордж и Университета на Монтана, чието изследване е публикувано в Scientific Reports, а цялата статия е достъпна свободно.
Преходът от едноклетъчен към многоклетъчен живот е едно от най-важни събития в нашата еволюционна история и повечето от нас знаят, че това се е случило някога преди около 600 милиона години.
Сега наблюдаваната еволюция продължи само 50 седмици и бе предизвикана от въвеждането на обикновен хищник, съобщава ScienceAlert.
Екипът засне девет 14-секундни видеоклипа, отразяващи прехода, които може да видите в този плейлист:
В този невероятен експеримент екипът се опитва да разбере какво точно е накарало едноклетъчните организми да станат многоклетъчни преди милиони години.
Има хипотеза, че хищничеството създава натиска на естествения отбор върху едноклетъчните организми, като ги кара да станат по-сложни.
За да тества валидността на тази хипотеза в лабораторията, екипът, ръководен от еволюционния биолог Уилям Ратклиф (William Ratcliff), използва популации от едноклетъчното зелено водорасло Chlamydomonas reinhardtii.
След това поставят в сместа едноклетъчният хищник Paramecium tetraurelia (познатото ни от училище "чехълче") и наблюдават какво се случва.
Изображение на жизнените цикли на С. reinhardtii след еволюцията с хищници (B2, B5) или без хищници (K1) в продължение на 50 седмици. Категориите (A - D\T) показват различни характеристики на жизнения цикъл, от едноклетъчни до различни многоклетъчни форми. Накратко, А показва родовия жизнен цикъл на дивия тип; в В това е модифицирано с клетки, вградени в извънклетъчен матрикс; С е подобен на В, но образува много по-големи многоклетъчни структури; докато D показва напълно многоклетъчен жизнен цикъл, в който многоклетъчните клъстери освобождават многоклетъчни пропагули. Представителните микроскопски изображения на всяка категория жизнен цикъл са на дъното. Кредит: De novo origins of multicellularity in response to predation, Herron et al.
Изследователите видяха нещо невероятно - само за 50 седмици - по-малко от една година - две от петте експериментални популации на едноклетъчни същества се развиват в многоклетъчни структури.
"Тук показахме, че de novo (от лат. "от началото" - бел. ред.) произходът на простата многоклетъчност може да се развие в отговор на хищничеството", пише екипът в своята статия.
Петдесет седмици е относително един миг в еволюционен мащаб. За водораслите бе малко по-дълго - 750 поколения. Но това все пак е доста впечатляващо, като се вземе предвид, че са се развили напълно нови жизнени цикли. Такива многоклетъчни структури не са наблюдавани в нито една от контролните популации без хищници.
Електронни микрографии на представителни многоклетъчни колонии от еволюиралите популации. ( А ) Показва аморфен клъстер от популация В2. Броят на клетките варира значително между клъстерите в този клон и между клоновете в тази популация. ( B ) Показва осемклетъчен клъстер от популация B5. Октадите често се наблюдават и в двете популации. Кредит: De novo origins of multicellularity in response to predation, Herron et al.
Възможността да се наблюдава нещо подобно не само е изключително вълнуващо, но също така дава аргументи в полза на хипотезата, че хищничеството е изиграло някаква роля в поне част от еволюцията към многоклетъчност.
И не само това - получените многоклетъчни организми са невероятно разнообразни. Точно както би се очаквало при една естествена еволюция.
"Анализите на оцелелите показват, че развитите многоклетъчни характеристики осигуряват ефективна защита срещу хищничеството", заключават изследователите.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари