Obří řasy vyrobené pouze z jedné buňky mají chytrý způsob, jak zjistit čas: ScienceAlert

Rostliny, zvířata a mnoho hub obvykle rostou binárním procesem Jaderné štěpeníForma nepohlavní reprodukce, která umožňuje buňce dělit se, rozmnožovat se a produkovat nové buňky, které se specializují na určité činnosti.

Ne všechny makroorganismy však hrají podle pravidel. Řada velkých mořských řas, jako jsou listové zelené řasy culerpapostrádají mikroskopické dělící struktury, což je řadí mezi největší známé jednobuněčné systémy.

Tito příbuzní rostlin jsou stále schopni růst metrů ve velikostiJsou velmi zběhlí v požírání slunečního světla, aby expandovali, a stali se úspěšnými útočníky na mnoha nových územích.

Co ale reguluje proces růstu, když je tělo vlastně jedna obrovská buňka?

Aby to zjistil, bioinženýr z Caltechu Eldad Afek a jeho kolegové odřízli části tohoto druhu Caulerpa brachialis Aby viděli, jak to zase rostlo.

„Hlavním paradigmatem v buněčné biologii je, že vnitřní prostředí buňky je diktováno jejím prostředím a tím, co se děje v jádře.“ On říká Afik.

„Ale v culerpaJádra od sebe neodděluje nic.“

I bez membrán a stěn, které by rozdělovaly mnoho jader rostliny, je tento zajímavý organismus stále schopen organizovat se do struktur podobných orgánům, které připomínají listy, stonky a kořeny.

Po odříznutí řezů řas vědci pozorovali rozdíly v intenzitě zelené pigmentace v místech jejich regenerace. V noci byly tyto skvrny poměrně průhledné, zatímco během dne se staly pevnou, neprůhlednou zelenou.

border-frame=“0″ allow=“accelerometer; autoplay; zápis do schránky; šifrovaná média; gyroskop; obraz v obraze; sdílení na webu“allowfullscreen>

Předchozí hledání Navrhuje, že tato změna barvy by mohla být důsledkem pohybu chlorofylu zpracovaného slunečním zářením dovnitř a ven z místa. Avik a jeho tým určili, zda pohyb chlorofylu byl ve skutečnosti reakcí na světlo.

Detekce vzorků z C. brachialis Při 12 hodinách jasného světla následovaných 12 hodinami tmy vědci zjistili, že listy řas rostly déle než u vzorků vystavených jasnému světlu po 24 nepřetržitých hodin, což naznačuje, že k udržení jejich seberegulace je nezbytná noc „spánku“. .

Při koupeli ve světle části culerpa Tělo zaplavila zelená vlna chlorofylu, která mu umožnila fotosyntézu a růst. V noci se zdálo, že se tato zelená vlna řítí a řasy během ní odpočívaly.

Ale opravdu zajímavé bylo, že řasy jakoby předpovídaly, kdy přijde soumrak a svítání. Aktivita chlorofylu se změnila před Přišly dokonce nové světelné podmínky, které naznačují, že řasy mají jakési vnitřní biologické hodiny, které používají k růstu a vývoji.

„Našli jsme odlišné morfologie založené na časových vzorcích světla, což naznačuje, že chlorofylové vlny mohou propojit biologické oscilátory s metabolismem a morfologií,“ říkají vědci. vysvětlili ve svých novinách.

Jak se zelené chloroplasty šíří podle cyklu dne a noci, poskytují obří tečce nejen pocit času, ale také polohy.

To dává řasám ekvivalent toho, že znají hlavu ze zadku, což jí umožňuje určit, kdy a kde má růst. Nejsou potřeba žádné „buňky“.

Tento výzkum byl publikován v Příroda komunikace.