Раскрыт секрет появления многоклеточности: микробы кооперируются через спецсигналы

13.01.2025
Удивительные открытия в области клеточной коммуникации дают намеки на то, как возникли многоклеточные животные и появилась их нервная система. 

Новое исследование, опубликованное в Science Advances, обнаружило доказательства электрических сигналов и скоординированного поведения у хоанофлагеллатов (одноклеточные с ядром и одним жгутиком). Это впечатляющий пример клеточной коммуникации, который проливает свет на раннюю эволюцию многоклеточности и нервных систем животных. 

Исследователи из Бергенского университета (Норвегия) выявили невероятное разнообразие поведения в колониях хоанофлагеллата Salpingoeca rosetta. 

«Мы обнаружили коммуникацию между клетками колоний, которая регулирует форму и движение ресничек по всей колонии в виде розетки», — объясняет первый автор исследования Джеффри Колгрен. 
Фото: Jeffrey Colgren and Pawel Burkhardt/Science Advances, 2025 

Многоклеточность — это определяющая характеристика всех животных, которая позволяет им взаимодействовать с окружающей средой с помощью интеграции информации от специализированных типов клеток. Например, между нейронами и мышечными клетками. 

Для хоанофлагеллатов, обитающих в морских и пресных водах по всему миру, грань между одно- и многоклеточным состоянием менее четкая. Некоторые виды, включая S. rosetta, демонстрируют сложные жизненные циклы, включающие стадии образования колоний. Колонии формируются посредством делений клеток, подобно развивающимся эмбрионам животных, но там нет клеток с разной специализацией.

«S. rosetta — это мощная модель для изучения появления многоклеточности в процессе эволюции животных. Наше исследование показывает, что колониальные хоанофлагелляты координируют свои движения через общие сигнальные пути, что предоставляет захватывающие намеки на ранние сенсоромоторные системы», — говорит руководитель исследования Павел Буркхардт.
 
Используя новую генетическую технику, позволяющую визуализировать активность кальция в клетках, ученые выяснили, что клетки синхронизируют свое поведение через напряженно-зависимые кальциевые каналы, такие же, которые используются нейронами и мышечными клетками животных.
 
«Таким образом, то, как информация передается между клетками в колониях хоанофлагеллатов, демонстрирует межклеточную сигнальную систему на пороге многоклеточности», — отмечает Колгрен. 

Впечатляющее, открытие подразумевает, что способность координировать движения на уровне отдельных клеток предшествовала появлению первых животных. 

Источник: Naukatv

Комментарии:

Пока комментариев нет. Станьте первым!