Революционное исследование, опубликованное в Science Advances, показывает, что хоанофлагелляты, ближайшие живые родственники животных, демонстрируют сложную электрическую сигнализацию и координированное поведение. Исследование, проведенное учеными из Центра Майкла Сарса при Университете Бергена, освещает раннюю эволюцию многоклеточности и нервных систем.
Команда наблюдала разнообразные поведения внутри колоний в форме розетки хоанофлагеллята Salpingoeca rosetta. Первый автор Джеффри Колгрен отметил: "Мы обнаружили коммуникацию между клетками колоний, которая регулирует форму и жужжание ресничек по всей розетке." Результаты были неожиданными и захватывающими, подчеркивая сложные взаимодействия между этими маленькими организмами.
Многоклеточность — это определяющая черта животных, позволяющая сложным взаимодействиям с окружающей средой. Хоанофлагелляты, которые процветают в морских и водных экосистемах, размывают границы между одноклеточной и многоклеточной жизнью. Некоторые виды, включая S. rosetta, демонстрируют сложные жизненные циклы, которые напоминают раннее развитие животных. Последний автор Павел Буркхард отметил: "S. rosetta — мощная модель для исследования возникновения многоклеточности в ходе эволюции животных." Исследование показывает, что колониальные хоанофлагелляты используют общие сигнальные пути для координации движений, предлагая идеи о происхождении сенсорных и моторных систем.
Используя новый генетический инструмент для визуализации активности кальция в S. rosetta, исследователи обнаружили, что клетки синхронизируют свои действия через ионные каналы, зависящие от напряжения, аналогичные тем, которые встречаются у животных-нейронов. Колгрен отметил: "Это доказательство того, как информация передается между клетками в колониях хоанофлагеллятов, демонстрирует клеточную сигнализацию на грани многоклеточности." Это предполагает, что способность к клеточной координации могла возникнуть до появления первых животных.
В будущем команда исследователей планирует изучить, как сигналы распространяются между клетками и существуют ли аналогичные механизмы у других видов хоанофлагеллятов. Колгрен выразил свой энтузиазм по поводу будущих исследований, заявив: "Разработанные инструменты и результаты этого исследования открывают множество новых и интересных вопросов. Мы действительно рады видеть, куда это приведет нас и других в будущем."