choanoflagellate ไม่มีอะไรมาก แต่สปีชีส์ใหม่ของสิ่งมีชีวิตเว็บสล็อตออนไลน์เซลล์เดียวเหล่านี้ ซึ่งเป็นญาติวิวัฒนาการที่ใกล้เคียงที่สุดของสัตว์ ( SN: 7/29/15 ) สามารถให้เบาะแสที่สำคัญต่อคำถามพื้นฐานทางชีววิทยา: เซลล์โดดเดี่ยวรวมตัวกันได้อย่างไรเมื่อนานมาแล้วเพื่อสร้างกลุ่มเซลล์หลายเซลล์ที่มีความสามารถ ของการเคลื่อนย้าย การล่าสัตว์ และการซ่อนตัว?
choanoflagellates ส่วนใหญ่มีชีวิตที่เรียบง่ายและโดดเดี่ยว
ดังนั้นเมื่อนักชีววิทยาด้านเซลล์ นิโคล คิง ผู้ตรวจสอบสถาบันการแพทย์ Howard Hughes แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ และเพื่อนร่วมงานของเธอค้นพบสิ่งมีชีวิตเหล่านี้หลายร้อยชนิดที่ถูกขังอยู่ด้วยกันในตัวอย่างที่นำมาจากแอ่งน้ำตามแนวชายฝั่งของเกาะคูราเซาในแคริบเบียน น่าประหลาดใจ. เซลล์ก่อตัวเป็นแผ่นเว้า โดยมีแฟลเจลลาคล้ายหางยื่นออกมาจากด้านที่ครอบไว้
สิ่งที่เกิดขึ้นต่อไปทำให้นักวิทยาศาสตร์ตกตะลึง โดยพร้อมเพรียงกัน สิ่งมีชีวิตที่ประกอบเป็นแผ่นพับกลับเป็นรูปร่างคล้ายลูกบอล แฟลกเจลลาตัวเล็กๆ ที่โบกไปมาเหมือนพายเล็กๆ ทำให้สิ่งมีชีวิตว่ายน้ำได้เร็วขึ้นมาก ทีมงานจึงขนานนามว่าChoanoeca flexa สายพันธุ์ใหม่
“มันเป็นพฤติกรรมบ้าๆ บอ ๆ ที่ไม่เหมือนกับสิ่งที่เราเคยได้ยินในโคอาโนฟลาเจลเลต” คิงกล่าว “เราแค่ต้องคิดให้ออกว่าพวกเขาดึงมันออกมาได้อย่างไร”
พฤติกรรมโดยรวมนี้เกิดขึ้นจากการกระทำง่ายๆ
ของเซลล์ที่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของแสง King และเพื่อนร่วมงานของเธอรายงานในวารสาร Science 18 ต.ค. นักวิจัยแนะนำว่าสายพันธุ์ใหม่นี้สามารถให้เบาะแสว่าขั้นตอนสำคัญในการวิวัฒนาการของสัตว์เกิดขึ้นได้อย่างไร “นอกจากนี้ มันเป็นเพียงปรากฏการณ์ที่เจ๋งจริงๆ” คิงกล่าว
William Ratcliff นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการที่ Georgia Tech ในแอตแลนตา ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้เห็นด้วย แม้ว่าจะเป็นไปไม่ได้ที่จะย้อนเวลากลับไปเพื่อสังเกตว่าบรรพบุรุษร่วมกันของสัตว์และ choanoflagellates พัฒนาเป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่ซับซ้อนมากขึ้นได้อย่างไร เขากล่าว “การศึกษานี้ทำลายการกระโดดครั้งใหญ่นี้และแสดงให้เห็นว่าเซลล์เดี่ยวสามารถปรับตัวและกลายเป็นความซับซ้อนมากขึ้นได้อย่างไรในเซลล์หลายเซลล์ ระดับ.”
เพื่อให้ได้ภาพที่ชัดเจนของC. flexaทีมของ King ได้นำสิ่งมีชีวิตเหล่านี้กลับไปที่ห้องแล็บ แต่ละคนมีลักษณะเป็นทรงกลมเรียบ จากปลายด้านหนึ่ง ส่วนที่ยื่นออกมาคล้ายหนวดเล็กๆ จำนวนมากก่อตัวเป็นปลอกคอที่เน้นด้วยแฟลเจลลัมเพียงเส้นเดียวที่ยาวกว่าซึ่งยื่นออกไปนอกปกเสื้อ
choanoflagellates แต่ละตัวรวมกันโดยการสัมผัสปลอกคอเหล่านี้ ในรูปแบบเว้า แฟลกเจลลาทั้งหมดชี้เข้าด้านใน “ซึ่งช่วยในการกินแบคทีเรีย” คิงกล่าว เมื่อสิ่งมีชีวิตพลิกกลับเป็นทรงกลมมากขึ้น แฟลกเจลลาทั้งหมดจะชี้ออกไปด้านนอก กลายเป็นไม้พายเล็กๆ นับร้อยที่ช่วยในการว่ายน้ำ
กายกรรมจิ๋ว
Choanoeca flexaซึ่งเป็นจุลินทรีย์เซลล์เดียวชนิดใหม่ที่เรียกว่า choanoflagellates รวมตัวกันเพื่อสร้างกลุ่มของบุคคลจำนวนมาก สิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีรูปร่างเป็นลูกบอลโดยมีแฟลกเจลลาคล้ายหางชี้เพื่อช่วยในการว่ายน้ำ แต่สามารถเปลี่ยนเป็นรูปร่างแผ่นที่ผ่อนคลายได้อย่างรวดเร็วโดยที่แฟลกเจลลาของพวกมันชี้เข้าหาเมื่อให้อาหาร GIF แสดง (ที่ความเร็วประมาณ 2x) C. flexaเปลี่ยนจากโหมดว่ายน้ำเป็นโหมดให้อาหาร
รูปภาพ: T. Brunet et al/Science 2019
สิ่งที่ทำให้เกิด การเปลี่ยนแปลงของ C. flexaยังคงเป็นปริศนา จนกระทั่งนักวิจัยสังเกตเห็นว่าการพลิกกลับหยุดลงเมื่อสิ่งมีชีวิตสัมผัสกับแสงจากกล้องจุลทรรศน์เป็นเวลานานเกินไป คิงพยายามปิดไฟโดยไม่ได้ตั้งใจแล้วเปิดใหม่ ในความมืดC. flexaกลับหัวกลับหางเป็นลูกบอล “แล้วเราก็ทำอีก ทำอีก ทำอีก ซ้ำแล้วซ้ำเล่า และทุกครั้งที่เราเปลี่ยนแสง พวกมันก็จะพลิกกลับ”
นักวิจัยยังไม่ได้ระบุกลไกทั้งหมด แต่พวกเขาได้ยืนยันว่าโปรตีนที่ไวต่อแสงที่เรียกว่า rhodopsin มีบทบาท และพฤติกรรมโดยรวมดูเหมือนจะไม่ได้เป็นผลมาจากการสื่อสารที่ซับซ้อนระหว่างเซลล์ ค่อนข้างจะเกิดจากการรัดหรือคลายส่วนปลายของปลอกคอของโชอาโนฟลาเจลเลตอย่างง่าย ในโหมดแผ่นงาน ปลอกคอของทุกเซลล์จะแน่นขึ้น โดยดึงเซลล์ออกมาเป็นรูปร่างที่ครอบไว้เล็กน้อย เมื่อแสงเปลี่ยนไป คอปกของแต่ละเซลล์จะกว้างขึ้น โดยรวมแล้วให้ชีตพลิกกลับเป็นทรงกลมสล็อตออนไลน์
