В опит да повторят експеримент, проведен преди повече от век, изследователи представят доказателства, потвърждаващи, че поне един едноклетъчен организъм - инфузорията -тромпетист Stentor roeseli - показва йерархия на поведението си при избягване на дразнител.
Излаган многократно на една и съща стимулация, организмът може да "промени решението си" за това как да реагира, което показва способност за сравнително сложни процеси за вземане на решения.
След като наблюдават и записват поведението на едноклетъчната учени забелязват, че тя променя реакцията си
Статия на екипа учени от Медицинската школа на Университета Харвард и на Университета Кеймбридж е публикувана в списание Current Biology.
Преди повече от 100 години зоологът Хърбърт Спенсър Дженингс описва изненадващо сложна и разнообразна реакция на едноклетъчния сладководен еукариот Stentor roeseli. Когато по-късните експерименти със сродни организми не успяха да възпроизведат резултатите от изследванията на учения, твърденията му са отхвърлени и забравени.
Но сега новата работа на учените потвърждава това, което е набюдавал Дженингс преди много години - наблюденията, заснети от изследователите по видео, показват, че S. roeseli може да взема решения, които му позволяват реагира различно при промяна на посоката на поток от полистиролови топчета. Констатациите предполагат, че едноклетъчният организъм може да взема решения, които му позволяват по същество „да променя мнението си“.
S.roeseli е достатъчно голямо едноклетъчно, толкова, че да може да се наблюдава без микроскоп. То има редица реснички и други приспособления, които му позволяват да пренася частици храна в устата си. В повечето случаи този организъм се закрепва върху водорасли или някакви останки на дъното.
Според данните, получени от Дженингс, организмът може да реагира на промените в околната среда по няколко различни начина. Той може да се отклони встрани, да промени посоката на движение на ресничките си, за да отблъсне дразнителя или да се свие. Дженингс открива също, че тази реакция протича в определен ред, ако неприятният стимул се повтори.
Една от причините предишните възпроизвеждания на резултатите от Дженингс да са неуспешни, е може би защото са използвани други видове инфузории. Но в новото проучване авторите анализират S. roeseli, отглеждат го в лаборатория и след това се опитват да повторят точно това, което е правил Дженингс. Те наблюдават как реагира, когато е поставено във водата на басейн с насочен към него карминов прах. Но се оказа, че този прах не предизвиква почти никаква реакция от едноклетъчното. Както на много други вещества. Накрая изследователите решават да използват полистиренови топчета. Те поставаят организмите в капка под микроскоп, оборудван за видеозапис. След това поръсват капката с малки топчета с помощта на фина пипета.
След напръскването инфузорията се отклонява от дразнителя, променя посоката на ресничките си, многократно се свива или се отделя от това, към което се е прикрепила и отплава. Но група учени откриват също, че това поведение е характерно и за други едноклетъчни, но с някои различия. Групата разработва метод за статистически анализ, който показва, че последователността на действията под влияние на дразнителя има наистина е една и съща. Обикновено едноклетъчните са склонни да се огъват и да обръщат посоката на движение на ресничките си и едва след провала на тази стратегия започват да се свиват.
Като цяло откритията предполагат йерархия на поведението на избягване, която се определя въз основа на предишен опит. "Ние считаме йерархията на поведението като форма на последователно вземане на решения", пишат изследователите.
„Протистите* обитават сложна екологична среда и е естествено да проявяват сложни поведения за решаване на проблеми като навигация, лов и намиране на партньори за чифтосване“, разказва Джеръми Гунавардена (Jeremy Gunawardena) от Медицинската школа в Харвард. Но, продължава той, "това, което е особено завладяващо в описаното от Дженингс, е, че той показва сложно вземане на решения, като организмът ефективно "променя мнението си" каква реакция да предприеме в отговор на същия дразнител. Обикновено мислим, че такова автономно когнитивно поведение като присъщо за многоклетъчните организми с нервна система, но тук виждаме, че едноклетъчните организми също имат такива възможности".
* Протистите (Protista) са група организми, включваща всички еукариоти (организми с клетки с ядра), които не се причисляват към царствата на гъби, растения или животни.
Справка:
Joseph P. Dexter, Sudhakaran Prabakaran, Jeremy Gunawardena. A Complex Hierarchy of Avoidance Behaviors in a Single-Cell Eukaryote. Current Biology, 2019; DOI: 10.1016/j.cub.2019.10.059
Източник:
New study hints at complex decision making in a single-cell organism, Harvard Medical School
Can a single-celled organism 'change its mind'? New study says yes, CELL PRESS
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари