Вся экология | Реклама | Что такое экология? | О нас | Подписка | RSS

Вся экология | Экологические новости



Опубликовано 15/07/2019, в 17 ч. 08 мин., 655 просмотров

Простейшие общаются с помощью воды

Простейшее Spirostomum ambiguum под микроскопом. Фото: Wikipedia

Одноклеточным организмам, живущим в сообществах, нужно как-то общаться друг с другом. Но как они могут это делать? Нервной системы, общей на всех, у них нет. Конечно, они могут выделять в окружающую среду какие-то сигнальные вещества, которые по воде доплывут до соседей. А можно использовать в качестве передатчика сигнала саму воду.

Исследователи из Стэнфорда изучали простейшее под названием Spirostomum ambiguum, чьи вытянутые и довольно крупные (до 1,3 мм) клетки похожи на микроскопических червей. Все виды рода Spirostomum известны своими сократительными способностями: S. ambiguum укорачивается на 40% от своей длины, причём чрезвычайно быстро, всего на 5 миллисекунд; а вот разжимается она уже намного медленнее – за 1 секунду.

Записав сокращения тысяч S. ambiguum на видеокамеру, которая делала 10 000 кадров в секунду, и рассчитав физические параметры сжимающихся простейших, авторы работы показали, что вокруг сокращающихся S. ambiguum возникают вихреобразные потоки жидкости, распространяющиеся довольно далеко от клетки. Но почему S. ambiguum вообще так себя ведут? Исследователи предположили, что простейшие сжимаются, почувствовав какие-то беспокоящие сигналы, и что эти сигналы могут быть теми же токами воды, которые распространяются либо от хищника, либо от соседних S. ambiguum.

Гипотезу проверили в специальном аппарате, куда сажали одну-единственную S. ambiguum, вокруг которой с разной скоростью двигалась вода. Из-за потоков жидкости клеточная мембрана чувствовала напряжение, и если напряжение достигало определённой величины, в мембране открывались механочувствительные ионные каналы, и перемещение ионов становилось уже сигналом к сокращению. То есть механочувствительные ионные каналы служили «органами», которые чувствовали движение воды. (Впрочем, чтобы абсолютно точно в этом убедиться, нужно как-то отключить у S. ambiguum ионные каналы и посмотреть, что получится.)

Но самое любопытное оказалось в том, что простейшие с помощью потоков воды передавали сигналы друг другу. Когда S. ambiguum выращивали в лаборатории, то с определённого момента, когда плотность группы клеток становилась достаточно велика, они начинали демонстрировать согласованное коллективное поведение – то есть стоило сжаться какой-то одной клетке, вслед за ней начинали сжиматься и другие. Причём волна сокращений распространялась довольно быстро, со скоростью 0,25 м/с.

Но зачем S. ambiguum сокращаться хором? Одно из объяснений – чтобы всем вместе выпустить в окружающую среду токсин и отпугнуть хищника. Если приближение опасности почувствует по движению воды одна из клеток, она мгновенно сожмётся, и потоки воды от её сжатия почувствуют все вокруг, и все вместе высвободят достаточно отпугивающего вещества. Теоретическая модель такое развитие событий описывает вполне удовлетворительно, но всё равно тут нужны ещё прямые экспериментальные наблюдения, в которых сопоставлялись бы поведение простейших и уровень токсина.

Результаты исследований опубликованы в Nature.







Источник




Комментарии

Популярные новости:

Архив новостей:

Экопортал не гарантирует достоверность материалов. Позиция Экопортала не всегда может совпадать с позицией, изложеной в материале. Экопортал не несет ответственности за какие-либо ошибки, также за какие-либо действия, предпринятые на основании этих материалов.

© ECOportal 2002-2019 гг.

Вся экология: Новости, Архив новостей, Пресс-релизы, Экспорт новостей, Каталог организациий, Экологические ссылки, Добавить ссылку, Календарь событий, Добавить событие в календарь, Статьи, Книги, Рефераты, Законы и документы, Составы отходов, Экологический словарь, Доска объявлений, Голосования, Реклама на сайте, Рассылка, RSS, Обучение

Авторские права на материалы принадлежат Всероссийскому Экологическому порталу, за исключением тех, где явно указан автор. При полном или частичном цитировании всех материалов ссылка на Всероссийский Экологический портал обязательна. Все предложения по работе сайта отправляйте на электронный ящик администратора.

RSS лента
Rambler's Top100
Rambler's Top100