В Политехническом институте Ренсселера (США) обнаружен микроскопический организм, способный превращаться в каннибалистического «супергиганта». В ходе этой трансформации он радикально меняет размер, форму и поведение: полностью отказывается от фильтрационного питания и начинает охотиться на своих генетически идентичных сородичей. Работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences и демонстрирует сложные механизмы развития у одноклеточных.
Организм Euplotes gigatrox — это новый вид инфузорий, собранный на карибском острове Кюрасао внутри системы фильтрации морской воды. В потомстве одной исходной клетки, где каждая имеет абсолютно одинаковую ДНК, небольшое количество особей спонтанно развивается в супергигантов. Эти клетки более чем в два раза длиннее нормальных, обладают более широким телом и увеличенным ртом, приспособленным для захвата крупной добычи.
Вместо того чтобы фильтровать бактерий, как обычные клетки, супергиганты становятся активными хищниками-хватателями. Они преследуют более мелких клональных сородичей и заглатывают их целиком со скоростью примерно одна жертва каждые 10 минут. Это поведение принципиально отличается от питания нормальных клеток и представляет собой редкий пример каннибализма на одноклеточном уровне.
Меняется не только питание, но и движение. Обычные клетки ходят по поверхностям и красиво плавают по спирали. Супергиганты же только ползают по дну, двигаясь по кругу — так удобнее ловить ползающих жертв. Если их смыть в воду, они беспомощно кувыркаются и почти не могут плыть. Получается, что превращение в супергиганта — это выбор между хорошей охотой и умением плавать.
Исследование показало, что супергиганты — это отдельная стадия развития с особым набором работающих генов (тех, что управляют делением, синтезом белка и строением мембран). Клетки, которые из супергиганта вернулись в норму, хранят молекулярную память об этом: она временно блокирует повторное превращение. Поэтому популяции из таких клеток образуют супергигантов реже и медленнее, независимо от внешних условий.
Супергиганты образуются, когда рост популяции замедляется, особенно при нехватке мелкой, но в избытке крупной добычи. Их доля никогда не превышает 5% — это стратегия снижения рисков за счет разнообразия способов выживания.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые обнаружили микроорганизм с уникальным генетическим кодом.
