Ученым удалось в лаборатории смоделировать возникновение многоклеточных живых организмов из одноклеточных. Теперь они думают, что этот ключевой этап эволюции в природе произошел достаточно быстро.
Уильям Ратклифф (William Ratcliff) и его коллеги из университета штата Миннесота взяли одноклеточные грибы – хлебопекарные дрожжи (Saccharomyces cerevisiae) и поместили их в колбы с питательной средой, которая постоянно взбалтывалась на специальном устройстве. Десять популяций дрожжей росли в таких условиях в течение двух месяцев, а затем исследователи посмотрели, что из этого получилось.
Оказалось, что во всех колбах большинство клеток дрожжей сгруппировалось в сообщества (наподобие снежинок), состоящие из нескольких сотен клеток. Такие «снежинки» стали преобладать над отдельными клетками. Биологи объясняют, что сообщества в данных условиях получают адаптивное преимущества перед отдельными клетками, так как они тяжелее и способны быстрее перемещаться в жидкости, получая больше кислорода.
Интересно, что клетки в сообществах приобрели некоторые черты, характерные для клеток многоклеточного организма. Они держались вместе, и «снежинки» не распадались после клеточного деления, а образовывали дочерние «веточки». Когда исследователи изменили режим взбалтывания, «снежинки» стали меняться, но делали это, как единые организмы, не распадаясь на клетки.
Посмотрев, как ведут себя отдельные клетки в сообществах, биологи увидели, что некоторые клетки погибали, и это можно было сравнить с запрограммированной клеточной смертью – апоптозом. Погибающие клетки служили точками отрыва дочерних «снежинок» от материнских. Таким способом «снежинки» регулировали размер своего потомства.
Как считают авторы эксперимента, они продемонстрировали, что переход от одноклеточности к многоклеточности - важнейшая ступень эволюции, мог произойти много быстрее, чем считалось ранее. О своей работе они написали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
