Mokslininkai iš Heinricho Heine’s universiteto Diuseldorfe ir Eberhardo Karlo universiteto Tiubingene išsiaiškino, kaip itin paprasti organizmai gali koordinuoti veiksmus tarpusavyje. Tyrime nagrinėtos melsvabakterės, priklausančios Nostoc genčiai, kurios sudaro ištisas tarpusavyje sujungtų ląstelių grandines.
Nors šios bakterijos neturi ląstelės branduolio, jų kolonijos veikia stebėtinai darniai. Kad išgyventų, kaimyninės ląstelės turi dalintis medžiagomis ir greitai perduoti signalus, ypač keičiantis aplinkos sąlygoms.
Signalai keliauja per kalcį
Tyrėjai nustatė, kad pagrindinis komunikacijos „nešėjas“ yra kalcio jonai. Jų koncentracijos pokyčiai ir judėjimas tarp susijungusių ląstelių leidžia perduoti informaciją ir reguliuoti, kaip veikia jungtys, sujungiančios kaimynines ląsteles.
Tokia schema primena principą, kuris gerai žinomas ir sudėtingesniuose organizmuose, įskaitant gyvūnus: ląstelės palaiko tiesioginius ryšius per specializuotas jungtis, kad galėtų apsikeisti signalais. Nors melsvabakterių jungtys nėra identiškos gyvūnų audiniuose aptinkamoms, pats valdymo principas pasirodo esantis netikėtai panašus.
Kodėl tai svarbu evoliucijai?
Darbo autoriai pabrėžia, kad tokie rezultatai rodo labai seną šaknį: ląstelių komunikacijos mechanizmai galėjo atsirasti gerokai anksčiau, nei Žemėje išsivystė daugialąsčiai organizmai su audiniais ir organais. Kitaip tariant, tai gali būti ne „vėlyvas“ evoliucijos išradimas, o bazinė biologinė strategija, susiformavusi ankstyvoje gyvybės istorijoje.
Ši įžvalga svarbi aiškinantis vieną didžiausių gyvybės lūžių: perėjimą prie daugialąstiškumo. Vien tik ląstelių „suklijavimo“ nepakanka, kad atsirastų sudėtingas organizmas, nes reikia patikimo būdo koordinuoti veiklą, dalintis ištekliais ir greitai reaguoti į kaimynų pokyčius.
Kas toliau?
Mokslininkų teigimu, geriau supratus, kaip paprasti organizmai sprendė koordinacijos problemą, galima tiksliau atkurti kelią, vedusį į sudėtingesnes gyvybės formas. Be to, kalcio signalų vaidmuo melsvabakterėse suteikia papildomų užuominų, kodėl kalcis taip plačiai paplitęs kaip universalus biologinis „jungiklis“ skirtingose gyvybės šakose.
Tyrimo išvada aiški: ląstelių komunikacija nėra modernus reiškinys. Panašu, kad jos pagrindiniai principai egzistavo dar tada, kai Žemėje dominavo gerokai paprastesnės gyvybės formos.
Leave a Reply