Znajdź zawartość

Tworząc w okresie niedoboru substancji odżywczych zarodniki, śluzowce z gatunku Dictyostelium discoideum wyposażają je w zapasy na przyszłe życie – niewielką ilość bakterii, które będzie można hodować w nowym miejscu zamieszkania. W zwykłych okolicznościach forma wegetatywna D. discoideum prowadzi jako organizm jednokomórkowy samodzielne życie. Porusza się za pomocą nibynóżek i odżywia się fagotroficznie. Gdy jednak w otoczeniu zabraknie pożywienia, śluzowce gromadzą się i zaczynają tworzyć przypominający ślimaka organizm – pseudoplasmodium. Wszystkie wchodzące w jego skład komórki zachowują odrębność. Część pełzaków (ok. 1/5) wytwarza wystający z psudoplasmodium trzonek, a następnie obumiera. Na jego szczycie inni się zbierają i produkują zarodniki, które następnie przenoszą woda, zwierzęta czy wiatr. Wcześniej zachowania pararolnicze obserwowano m.in. u hodujących grzyby mrówek, jednak nigdy u tak prostych organizmów. Bakterii w sporach D. discoideum jest tyle, by wystarczyło do założenia kolonii w nowym miejscu, jeśli okaże się, że brak ich w środowisku. Zafascynowani śluzowcami naukowcy z Rice University odkryli ich zdolność do tworzenia zapasów i hodowania innych organizmów właściwie przez przypadek. Wierzą, że stało się tak, ponieważ badali próbki nie z laboratorium, ale pochodzenia naturalnego. Szefowa projektu Debra Brock wyjaśnia, że wcześniej zajmowała się genami rozwojowymi śluzowców. Ponieważ jednak uruchomiła nowe laboratorium, dostała dzikie klony, stąd szansa na spojrzenie z nieco innej perspektywy. Wydaje się, że badane zachowanie jest wrodzone – klony śluzowców o zacięciu rolniczym są bowiem farmerami, a klony organizmów nieuprawiających bakterii również tego nie robią.

Stare przysłowie mówi, że najlepszych przyjaciół poznaje się w biedzie. Okazuje się, że o jego prawdziwości przekonały się nawet... ameby. Co ciekawe jednak, w trudnych chwilach nie stać ich na sentymenty i bez wahania odrzucają ze swoich kolonii osobniki wyraźnie odmienne genetycznie. Autorami odkrycia są naukowcy z Rice University, zaś obiektem ich badań był gatunek Dictyostelium discoideum. Zdaniem badaczy, zachowanie poszczególnych komórek w kolonii przypomina nieco współpracę poszczególnych elementów układu immunologicznego bardziej złozonych organizmów. Widać bowiem wyraźnie, że te proste mikroorganizmy odróżniają "swoich" od "obcych" i ułatwiają przeżycie tylko komórkom podobnym do siebie pod względem sekwencji DNA w ich genomie. Typowy osobnik D. discoideum rozpoczyna swoje życie jako organizm jednokomórkowy i trwa w tym stanie tak długo, jak długo środowisko zapewnia mu dogodne warunki. Kiedy jednak w otoczeniu zaczyna brakować pożywienia, osobniki tego gatunku łączą się w charakterystyczne struktury. Są one złożone z "rdzenia" zbudowanego z martwych komórek oraz otaczającej go warstwy komórek żywych. Właśnie sposób budowania tych kolonii był zasadniczym obiektem badań. Eksperyment polegał na zawieszeniu w jednym roztworze różnych szczepów ameb i badaniu ich zachowania. W sytuacji, gdy znacząco zmniejszono dostepność pokarmu, komórki zaczęły do siebie przylegać. Dalsze analizy wykazały, że mikroorganizmy zawsze preferowały "towarzystwo" bliżej spokrewnionego szczepu. Kooperacja to jeden z największych sukcesów ewolucji życia, opisuje odkrycie dr Joan Strassmann, jeden z autorów odkrycia. Jego zdaniem, częścią tego sukcesu jest dopuszczanie kooperacji w taki sposób, by kontrolować konflikty. Jednym z najlepszych sposobów kontrolowania konfliktu jest kooperacja z osobnikami podobnymi genetycznie. Dlaczego D. discoideum dążą do segregacji? Odpowiedź jest prosta: jest to dla nich korzystne. Skupienie się w dużą grupę znacznie zwiększa szanse na przeżycie, zaś wykluczenie z niej "obcych" osobników zwiększa szansę na przetrwanie "własnych" genów w ewolucyjnym wyścigu. Zdaniem głównej autorki eksperymentu, dr Elizabeth Ostrowski, badania takie jak te pomogą w zrozumieniu praw rządzących powstawaniem biofilmów - złożonych kolonii tworzonych głównie przez bakterie. Ze względu na osadzanie się na wielu powierzchniach i budowanie zwartych struktur są one poważnym i trudnym do wyeliminowania zagrożeniem dla zdrowia ludzi. Badaczka twierdzi także, że podobne mikroorganizmy mogą posłużyć jako modele organizmów wielokomórkowych. Dzięki temu badania nad ich strukturą powinny stać się znacznie prostsze.