09:01 Причиной появления первых многоклеточных мог быть голод | |
Клетки дрожжей объединяются в кластеры для более эффективного использования ресурсов среды; как утверждают учёные, именно такой механизм мог привести миллионы лет назад к появлению многоклеточных организмов. Как утверждают учёные из Гарвардского университета (США), им удалось воссоздать процесс образования многоклеточных организмов, который, возможно, происходил миллионы и миллионы лет назад. Моделью для исследователей послужили сверхпопулярные среди биологов обычные пекарские дрожжи Saccharomyces cerevisiae. В эксперименте дрожжи помещались в среду, в которую в качестве источника пищи добавлялась сахароза — обычный столовый сахар. Хитрость заключалась в том, что саму по себе сахарозу дрожжи утилизировать не могут, её молекулы не проходят через каналы в мембране дрожжевых клеток. Но сахароза представляет собой дисахарид, состоящий их молекул простых сахаров: фруктозы и глюкозы. Обе могут поглощаться дрожжами, для этого у дрожжей есть инвертаза — специальный фермент, разрезающий сахарозу на фруктозу и глюкозу. Грибы выделяют этот фермент в среду, инвертаза расщепляет сахарозу на удобоваримые компоненты, и тут перед дрожжами встаёт другая проблема: как достать образовавшиеся глюкозу и фруктозу? И та и другая — относительно мелкие молекулы, они диффундируют куда хотят. Конечно, можно положиться на ту же диффузию, но, как подсчитали исследователи, это будет крайне неэффективно: лишь одна из 100 образовавшихся молекул моносахаридов может быть поймана и использована клеткой. Это позволит единичной клетке как-то протянуть и не умереть от голода, но ни о каком росте и делении и речи идти не может. Объединившись же, несколько дрожжевых клеток вполне могут поднять локальную концентрацию пищевых сахаров до нормального уровня. Исследователи проверили своё предположение на двух штаммах дрожжей, опубликовав полученные данные в сетевом журнале PLoS ONE. Действительно, те клетки, которые имели склонность «слипаться» друг с другом, оказались более приспособлены к сложившимся условиям и успешно росли и размножались, в отличие от дрожжей-одиночек. Такой же механизм появления недифференцированных сообществ одноклеточных организмов мог сработать миллионы лет назад и привести в конечном счёте к появлению многоклеточных организмов. Клетки первых «протомногоклеточных» вместе могли более эффективно использовать ресурсы окружающей среды, пока что не особо задумываясь над разделением функций и т. д. Впрочем, как говорят сами авторы работы, это лишь более или менее достоверная гипотеза — пока у нас в руках не окажется машины времени, чтобы слетать на миллиард лет назад и посмотреть, как оно было на самом деле... Подготовлено по материалам PhysOrg. | |
|
| |
| Всего комментариев: 0 | |