Gumpalan Brainless, Single-Celled ini Boleh Membuat Keputusan 'Kompleks'

Pin
Send
Share
Send

Gumpalan-gumpalan yang kecil dan kecil mungkin dapat membuat keputusan: Organisma bersel tunggal boleh "mengubah fikirannya" untuk mengelakkan daripada menghampiri bahan yang menjengkelkan, menurut penemuan baru.

Lebih abad yang lalu, ahli zoologi Amerika Herbert Spencer Jennings telah melakukan eksperimen pada organisme bersel tunggal Stentor roeselii. Apabila Jennings membebaskan serbuk kereta api yang menjengkelkan di sekeliling organisma, dia memerhatikan bahawa mereka menjawab dalam pola yang dapat diprediksi, dia menulis dalam penemuannya, yang diterbitkan dalam teks yang disebut "Perilaku Organisma Rendah" pada tahun 1906.

Untuk mengelakkan serbuk, organisma pertama akan cuba membengkokkan tubuhnya di sekeliling serbuk. Jika itu tidak berfungsi, gumpalan akan membalikkan pergerakan silia - unjuran seperti rambut yang membantu ia bergerak dan memberi makan - untuk menolak zarah-zarah sekitarnya. Sekiranya masih tidak berfungsi, organisma akan berkontrak di sekitar titik pelekapnya pada permukaan untuk memberi makan. Dan akhirnya, jika semuanya gagal, ia akan terlepas dari permukaan dan berenang.

Walau bagaimanapun, dalam beberapa dekad yang lalu, eksperimen lain gagal untuk meniru penemuan ini, dan oleh itu, mereka telah didiskreditkan. Tetapi baru-baru ini, sekumpulan penyelidik di Universiti Harvard memutuskan untuk membuat semula eksperimen lama sebagai projek sampingan. "Ia adalah buku yang tidak lengkap, projek skunkworks," kata penulis kanan Jeremy Gunawardena, ahli biologi sistem di Harvard, dalam satu kenyataan. "Ia bukan tugas seharian."

Selepas pencarian panjang, para penyelidik mendapati pembekal di England yang telah mengumpul S. roeselii spesimen dari kolam padang golf dan membawa mereka ke makmal Gunawardena. Pasukan ini menggunakan mikroskop untuk memerhatikan dan merekodkan tingkah laku organisma apabila para saintis melepaskan peremajaan berdekatan.

Pertama, mereka cuba membebaskan serbuk karbohidrat, organisma abad ke-21 tidak terancam seperti nenek moyang mereka. "Karmin adalah produk semulajadi kumbang koklein, jadi komposisinya mungkin telah berubah sejak hari itu," kata penyelidik dalam kajian itu. Jadi mereka cuba merengsa lain: manik plastik mikroskopik.

Sudah tentu, yang S. roeselii mula mengelakkan manik, menggunakan tingkah laku yang diterangkan oleh Jennings. Pada mulanya, tingkah laku itu tidak kelihatan dalam apa-apa perintah tertentu. Sebagai contoh, sesetengah organisma akan membongkok terlebih dahulu, kemudian kontrak, sementara yang lain hanya akan berkontrak. Tetapi apabila para saintis melakukan analisis statistik, mereka mendapati bahawa sesungguhnya, secara purata, susunan yang serupa dengan proses membuat keputusan organisma: Gumpalan sel tunggal hampir selalu memilih untuk membengkok dan mengubah arah silia mereka sebelum mereka berkontrak atau berkembar dan berenang, menurut kenyataan itu.

Lebih-lebih lagi, para penyelidik mendapati bahawa, jika organisme itu mencapai tahap perlunya kontrak atau melepaskan, terdapat peluang yang sama bahawa mereka akan memilih satu kelakuan terhadap yang lain.

"Mereka melakukan perkara-perkara mudah terlebih dahulu, tetapi jika anda terus merangsang, mereka 'memutuskan' untuk mencuba sesuatu yang lain," kata Gunawardena. "S. roeselii tiada otak, tetapi seolah-olah ada beberapa mekanisme yang, pada dasarnya, membolehkan ia 'mengubah fikirannya' apabila ia merasakan kerengsaan telah berlalu terlalu lama.

Penemuan ini boleh membantu memaklumkan penyelidikan kanser dan juga mengubah cara kita memikirkan sel-sel kita sendiri. Daripada semata-mata "diprogramkan" untuk melakukan sesuatu dengan gen kita, "sel wujud dalam ekosistem yang sangat kompleks, dan mereka, dengan cara, bercakap dan berunding satu sama lain, bertindak balas terhadap isyarat dan membuat keputusan," kata Gunawardena. Organisma bersel tunggal, yang nenek moyangnya pernah memerintah dunia kuno, mungkin "lebih canggih daripada kita pada umumnya memberi mereka kredit," katanya.

Penemuan telah diterbitkan pada 5 Disember dalam jurnal Biologi Semasa.

Pin
Send
Share
Send