Когато храната свърши, този едноклетъчен организъм се превръща в гигантски канибал, за да оцелее

Euplotes gigatrox, нов вид ресничести, събран от система за филтриране на морска вода на карибския остров Кюрасао, може да се трансформира в "свръхгигант" - канибал, повдигайки нови въпроси относно сложността на живота в микроскопичен мащаб.

"Ресничестите от рода Euplotes са привличали вниманието още от най-ранните дни на микроскопията, поради повсеместното си разпространение и поразителни характеристики", разказва водещият автор д-р Бен Ларсън (Ben Larson) от Политехническия институт Ренселер и колеги.

"Видовете Euplotes се срещат в повечето водни екосистеми и тяхното движение, навици за чифтосване, симбиотичните взаимоотношения, биогеографията и адаптациите към местната среда са обстойно изследвани."

"Клетките на Euplotes имат силно подреден, сложен, подобен на животински, телесен план, с реснички, опаковани в по-големи структури, наречени мембранели и цири, които са модифицирани за хранене (чрез генериране на водни течения), плуване или за използване като "крака" за ходене по субстрати."

Наречен Euplotes gigatrox, новият член на рода е събран от система за филтриране на морска вода на карибския остров Кюрасао.

В клонални (от клонинги) популации на тези организми, където всяка клетка споделя една и съща ДНК, малък брой клетки могат спонтанно да се развият в свръхгиганти с дължина повече от два пъти по-голяма от нормалните клетки, с по-широка форма на тялото и по-голяма уста.

Вместо да се хранят чрез филтриране на бактерии, както правят нормалните клетки, свръхгигантите се превръщат в хищници, унищожавайки по-малките си клонални роднини, като ги улавят и поглъщат цели, със скорост приблизително една на всеки десет минути.

"Това е една клетка, която прави нещо, което обикновено свързваме с развитието на животните", обяснява д-р Ларсън.

"Това разширява нашата представа за това на какво са способни едноклетъчните организми и ни дава нова система за изучаване на това как клетките контролират своите форма и функции."

Според екипа, промяната в поведението е по-дълбока, отколкото просто промяна на начина на хранене.

Нормалните клетки се движат по повърхността и плуват грациозно по спирални траектории в течността

Свръхгигантите се придвижват по кръгови траектории, подходящи за лов на пълзяща по повърхността плячка, и се търкалят тромаво, вместо да плуват, когато са изместени от повърхността.

"Формирането на свръхгиганти представлява компромис. Тези клетки стават по-добри ловци, но по-лоши плувци, измествайки трофичната си ниша от хранене с бактерии към използване на напълно различен вид плячка", обяснява д-р Ларсън.

За да изследват молекулярната основа на трансформацията, авторите секвенират едноклетъчни транскриптоми (т. е. всички РНК-транскрипти в организма) от нормални клетки, свръхгиганти и клетки, които наскоро са се върнали от състоянието на свръхгигант към Euplotes gigatrox.

Резултатите показват, че свръхгигантите са транскрипционно обособен етап на развитие, с широко разпространени разлики в генната експресия, включително регулация на клетъчния цикъл, производство на протеини и организация на мембраните.

Клетките, които се връщат от състоянието на свръхгигант, също носят отличителен молекулярен подпис, който изглежда временно потиска пътищата, водещи до трансформация.

Популациите, формирани от наскоро ревертирали (върнали се от свръхгигантско състояние) клетки, са произвеждали нови свръхгиганти по-бавно и с по-ниска обща честота, отколкото популациите, започнали от нормални клетки, независимо от външните условия.

Образуването на свръхгиганти има тенденция да се случва, когато популациите преминават от бърз растеж към стационарна фаза, особено когато дребната плячка не е многочислена, и те се задържат само докато дребната плячка остава оскъдна и е налице едра плячка (нормални клетки).

Свръхгигантите никога не надвишават около 5% от популацията, което се съгласува със стратегия за хеджиране на рисковете, при която малка част от клетките превключва, за да използва друг ресурс.

Констатациите предоставят нова рамка за изучаване на развитието на едноклетъчни организми, които трябва да изпълняват всички функции както на клетка, така и на целия организъм в рамките на една мембрана.

"Повечето от това, което знаем за развитието, идва от животните", обяснява д-р Ларсън.

"Сега разполагаме със система, в която можем да изучаваме същите тези фундаментални въпроси, докато аналогични процеси на развитие протичат в едноклетъчен организъм на съвсем различен клон от дървото на живота."

Справка: Ben T. Larson et al. 2026. Regulated development of cannibalistic supergiant cells in the ciliate Euplotes gigatrox. PNAS 123 (20): e2606891123; doi: 10.1073/pnas.2606891123

Източник: When Food Runs Short, This Single-Celled Organism Turns into Giant Cannibal to Survive,  Sci.News.

Още по темата

27/11/2025

Животът

Новооткрит организъм представлява нов клон в дървото на живота, ново царство и тип

01/04/2025

Животът

"Обичам те, не те обичам": Хидродинамиката е стимулирала еволюцията на многоклетъчния живот, твърдят учени

13/01/2023

Животът

Халтериите: Тези микроорганизми могат да се хранят само с вируси (видео)

25/10/2015

Защо

Могат ли животните да мислят?