Новое исследование выявило свидетельства электрической передачи сигналов и скоординированного поведения у хоанофлагеллят, ближайших живых родственников животных. Этот сложный пример межклеточной коммуникации даёт ключевое представление о ранней эволюции многоклеточных животных и их нервной системы.
Исследователи из группы Буркхардта в Центре Майкла Сарса при Университете Бергена обнаружили удивительное разнообразие моделей поведения в колониях хоанофлагеллят Salpingoeca rosetta в форме розеток, и эти маленькие организмы преподнесли ещё больше сюрпризов.
«Мы обнаружили связь между клетками колоний, которая регулирует форму и движение ресничек по всей розетке. У нас не было чёткого представления о том, что мы увидим в культурах, прежде чем поместить их под микроскоп, но когда мы это сделали, это было очень захватывающе».
Многоклеточность является определяющей характеристикой всех животных, позволяя им уникальным образом взаимодействовать с окружающей средой, объединяя усилия высокоспециализированных типов клеток, таких как нейроны и мышечные клетки. У хоанофлагеллят, жгутиковых организмов, обитающих в морской и водной среде по всему миру, граница между одно- и многоклеточностью менее чёткая.
Некоторые виды, в том числе S. rosetta, имеют сложные жизненные циклы, включающие колониальные стадии. Хотя колонии образуются путём деления клеток, подобно развивающимся эмбрионам животных, в них отсутствуют специализированные типы клеток, и они больше похожи на группу отдельных клеток, чем на единый организм.
S. rosetta — это мощная модель для изучения возникновения многоклеточности в ходе эволюции животных. Поскольку наше исследование показывает, что колониальные хоанофлагелляты координируют свои движения с помощью общих сигнальных путей, оно даёт захватывающее представление о ранних сенсорно-двигательных системах.
Используя недавно разработанный генетический инструмент, который позволяет визуализировать активность кальция в S. rosetta, команда исследователей обнаружила, что клетки синхронизируют своё поведение с помощью потенциалзависимых кальциевых каналов — тех же каналов, которые используются нейронами и мышечными клетками животных.
Это свидетельство того, как информация передаётся между клетками в колониях хоанофлагеллят, демонстрирует межклеточную передачу сигналов на пороге многоклеточности. Поразительно, но это открытие позволяет предположить, что способность координировать движения на клеточном уровне появилась ещё до появления первых животных.
В дальнейшем команда планирует продолжить изучение того, как сигналы распространяются между клетками, и выяснить, существуют ли аналогичные механизмы у других видов хоанофлагеллят. Разработанные инструменты и результаты этого исследования открывают множество новых и интересных вопросов.
Спасибо, что дочитали до конца!
Ставьте лайки и подписывайтесь на канал, чтобы быть в курсе всех событий и расширить свои знания о нашей невероятной Вселенной! 🌌🚀