Гигантские водоросли, состоящие всего из одной клетки, умеют определять время: ScienceAlert

Растения, животные и многие грибы обычно растут в результате бинарного процесса. Ядерное делениеФорма бесполого размножения, позволяющая клетке делиться, размножаться и производить новые клетки, специализирующиеся на определенных видах деятельности.

Однако не все макроорганизмы действуют по правилам. Ряд крупных морских водорослей, таких как листовые зеленые водоросли. кулерпалишены микроскопических разделительных структур, что делает их одними из крупнейших известных одноклеточных систем.

Эти родственники растений все еще способны расти. метры по размеруОни очень искусны в поглощении солнечного света для расширения и стали успешными захватчиками на многих новых территориях.

Но что регулирует процесс роста, когда тело на самом деле представляет собой одну гигантскую клетку?

Чтобы выяснить это, биоинженер Калифорнийского технологического института Эльдад Афек и его коллеги отрезали части этого вида. Каулерпа плечевая Чтобы увидеть, как оно снова выросло.

«Основная парадигма клеточной биологии заключается в том, что внутренняя среда клетки определяется ее окружением и тем, что происходит в ядре». Он говорит Афик.

«Но в кулерпаНичто не отделяет ядра друг от друга».

Даже без мембран и стенок, разделяющих многочисленные ядра растения, этот интересный организм все же способен организовываться в органоподобные структуры, напоминающие листья, стебли и корни.

Отрезав участки водорослей, исследователи наблюдали различия в интенсивности зеленой пигментации в местах их регенерации. Ночью эти пятна были относительно прозрачными, а днем ​​становились сплошного непрозрачного зеленого цвета.

border-frame=»0″allow=»акселерометр; автовоспроизведение; запись в буфер обмена; зашифрованный носитель; гироскоп; картинка в картинке; общий доступ к сети»allowfullscreen>

Предыдущий поиск Он предполагает, что это изменение цвета может быть результатом движения хлорофилла, обработанного солнечным светом, внутрь и наружу. Авик и его команда определили, действительно ли движение хлорофилла было реакцией на свет.

Обнаружение образцов из С. брахиалис Исследователи обнаружили, что после 12 часов яркого света, за которыми следовала 12 часов темноты, листья водорослей росли дольше, чем у экземпляров, подвергавшихся яркому свету в течение 24 часов подряд, что позволяет предположить, что ночь «сна» необходима для поддержания их саморегуляции. .

Залитые светом, части кулерпа Тело купалось в зеленой волне хлорофилла, что позволяло ему фотосинтезировать и расти. Ночью эта зеленая волна как будто разбивалась, и водоросли во время нее отдыхали.

Но что было действительно интересно, так это то, что водоросли, казалось, предсказывали, когда наступят сумерки и рассвет. Изменилась активность хлорофилла до Даже появились новые условия освещения, что позволяет предположить, что у водорослей есть своего рода внутренние биологические часы, которые они используют для роста и развития.

«Мы обнаружили различные морфологии, основанные на временных закономерностях света, что позволяет предположить, что волны хлорофилла могут связывать биологические осцилляторы с метаболизмом и морфологией», — говорят исследователи. объяснили в своей статье.

Поскольку зеленые хлоропласты распространяются в соответствии с циклом дня и ночи, они обеспечивают гигантской точке не только ощущение времени, но и местоположения.

Это дает водорослям возможность отличить голову от задницы, позволяя им определять, когда и где расти. Никакие «клетки» не нужны.

Это исследование было опубликовано в Природные коммуникации.