Как одноклеточный организм эволюционировал в многоклеточный

Команда ученых из Германии, Новой Зеландии и США под руководством профессора Пола Рэйни (Paul Rainey) рассказала об эксперименте, в ходе которого удалось зафиксировать и проанализировать процесс эволюции многоклеточного организма. Эксперимент позволил объяснить, как изначально независимые клетки начинают кооперироваться. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Ученые проследили, начиная с этапа одиночных клеток бактерии Pseudomonas fluorescens, как они начинают размножаться, используя при этом как примитивные половые клетки так называемых клеток-обманщиков. Это клетки, которые не вносят своего вклада в процесс кооперации, но продолжают пользоваться его благами, поэтому их обилие всегда ведет к разрушению колонии. По словам Рэйни, идея о том, что эти деструктивные клетки — необходимый элемент эволюции многоклеточного организма, кажется абсурдной, но она, действительно, подтверждена в эксперименте.

Исследователи попробовали избавиться от клеток-обманщиков, и это привело к нарушению эволюции организма. Таким образом, получилось, что для процесса развития многоклеточного организма совершенно необходима своеобразная иерархия клеток: чтобы были клетки «высшего уровня» и клетки «низшего» уровня, которые жертвуют индивидуальным развитием ради блага колонии.  

Рэйни считает, что понимание этого механизма — ключ к пониманию глобальных проблем, стоящих перед биологами. Дальнейшие исследования в этом направлении помогут лучше разобраться с природой многоклеточности вообще, а в частности, например, лучше изучить процесс распространения раковых клеток.

Фото превью: Ninjatacoshell, CC BY-SA 3.0, Wikimedia