Исследование показало, что археи — древние одноклеточные организмы — могут формировать сложные структуры, напоминающие ткани, если подвергнуть их механическому сжатию. Это открытие ставит под сомение представления о происхождении многоклеточной жизни.
Ученые из Университета Брандейса, Лаборатории молекулярной биологии MRC в Кембридже и Института биологии Общества Макса Планка сделали открытие, которое может изменить представления о ранней эволюции жизни. Они выяснили, что археи — одни из самых древних одноклеточных организмов на Земле — способны переходить в многоклеточное состояние под действием обычного механического давления.
В эксперименте исследователи работали с Haloferax volcanii — археей, которая обитает в экстремально соленых средах. Когда клетки сжимали, они не делились, как обычно, а разрастались, образуя структуры, напоминающие ткань, с множественными ядрами и организованным внутренним устройством. По словам ученых, эксперименты поднимают вопрос, могут ли и другие одноклеточные формы жизни обладать потенциалом к многоклеточности.
Поведение архей под давлением
Процесс напоминает поведение закваски: сначала клетки сплющиваются, затем растут, не делясь, и постепенно «вспучиваются», формируя объемную структуру. «Они расширяются и становятся выше, как хрустящий французский хлеб в духовке», — образно описывает эксперименты Алекс Биссон, руководитель исследования из Университета Брандейса.
Фазы развития, предшествующие созреванию архейных тканей, похожи на поднимающийся хлеб на закваске. Изображение: Alex Bisson (idea adapted from Olivia Leland), Brandeis University
Интересно, что образования сначала проходят многоядерную фазу, а затем организуются в отдельные клетки с различными функциями. Точно так же в процессе развития у животных формируются разные типы тканей.
Долгое время считалось, что способность к многоклеточности характерна главным образом для эукариот — растений, животных и грибов. Лишь в редких случаях подобное поведение наблюдали у бактерий. Однако оказалось, что и археи также могут спонтанно переходить к многоклеточной форме, если на них воздействуют физические силы.
Открытие меняет взгляд на роль физики в эволюции. Если механическое сжатие способно вызывать такие кардинальные изменения, возможно, переход эволюция сложных форм жизни происходил гораздо проще и чаще, чем принято считать.
Читать далее:
Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу
Названа главная опасность брака: оказалось, это приводит к деменции
Ученые в тупике: «Уэбб» засек невозможный свет в галактике
Изображение на обложке: Alex Bisson, Brandeis University