מדענים אולי הבחינו בקפיצה מאורגניזמים חד תאיים

ישנם מספר חידות על ראשית החיים על פני כדור הארץ הממשיכים להתחמק מדענים. אחת מהן הייתה שאלה די מהותית לגבי האופן בו החיים הקפיצו את החיים אורגניזמים חד תאיים אל ה רב תאיים פלאים שאנחנו מכירים היום. חוֹקֵר וויל רטליף ב אוניברסיטת מינסוטה רצה לבחון כיצד יתכן שהתהליך הזה התרחש וגילה שאולי בכל זאת זה לא היה קפיצה כל כך גדולה.

באמצעות Saccharomyces cerevisiae , מוכר גם בשם שמרי בירה (או עמוק יותר, החומר שגורם לחם ובירה לעבוד), רטליף עיצב ניסוי פשוט למדי. שמרים, שהם פטריות חד תאיות, יכולים ליצור מושבות רב-תאיות כמו עובש. בניסויו הציב רטקליף תאי שמרים במדיום מזין מאוד לגידול. לאחר מכן הניח מבחנות מלאות בשמרים הגדלים לתוך א סַרכֶּזֶת.

פעולת הסיבוב של הצנטריפוגה גרמה להפרדת השמרים, בחלקם התחתון האשכולות הרב-תאיים הכבדים יותר ובראשם תאים בודדים בהירים יותר. צוותו של רטליף הרים את השמרים החד תאיים, העביר את המושבות הרב-תאיות למצע הגידול הטרי וחזר על התהליך. זה נמשך 60 יום, ובזמן הקצר הזה, ראטקליף ראה שינוי דרמטי.

במקום מושבות קטנות ותאים בודדים, השמרים החלו להקים קבוצות גדולות ומורכבות. גם הפסיפסים האלה של מאות תאים לא היו אקראיים. הם היו אשכולות של תאים קשורים גנטית שנותרו מחוברים לאחר החלוקה. מרגש עוד יותר, ראקליף הבחין כי ברגע שהאשכולות יגיעו לגודל קריטי, התאים יתחילו למות והאשכול יתפרק.

תהליך זה של מוות של תאים, רחוק מלהיות כישלון אפופטוזיס - שבר את המושבה לחתיכות קטנות יותר שהמשיכו לצמוח. למעשה, התפרקות המושבות טיפחה מושבות חדשות, כמו סוג של רבייה. ה קרן המדע הלאומית מצטט את רטקליף באומרו שתהליך זה הוא תצפית חיונית:

אשכול לבדו אינו רב תאי, אומר רטליף. אבל כאשר תאים באשכול משתפים פעולה, מקריבים קורבנות לטובת הכלל ומתאימים את עצמם לשינוי, זהו מעבר אבולוציוני לרב-תאיות.

הניסוי הקל והמפתיע של רטליף עשוי להצביע על כך שתהליך השגת רב-תאיות קל בהרבה ממה שחשבו בעבר. עם זאת, עבודתו יכולה להיות מיושמת גם כן. באמצעות התיעוד שלו של שמרים רב-תאיים, הוא מתכנן לבדוק אילו התאמות אחראיות לגרום לתאים בודדים להיות רב-תאיים בשיתוף פעולה. זיהוי גן המאפשר התנהגות זו יכול, למשל, לשמש להבנה טובה יותר של סרטן.

למעט מחקר עתידי, רטליף וצוותו כבר השיגו תוצאות מדהימות. עבודתם שופכה אור על נקודת מפנה קריטית בהיסטוריה של כל החיים על פני כדור הארץ הזה.

( קרן המדע הלאומית באמצעות היקום היום , אשראי תדמית וויל רטליף ומייק טרוויסנו)

רלוונטי לתחומי העניין שלך

• אורגניזמים עצומים תאיים שנמצאו קילומטרים מתחת לאוקיאנוס
• לנגיף הגדול בעולם יש שם מתאים
• Coelacanth מסתדרים בסדר גמור, תודה רבה
• חוט ננו חי שגדל מחיידקים