この無脳の単一細胞ブロブは複雑な「決定」をすることができます

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新しい発見によると、小さな脳のないブロブが決定を下すことができる可能性があります:単細胞生物は「気を変えて」刺激性のある物質の近くに行くのを避けることができます。

1世紀以上前、アメリカの動物学者ハーバート・スペンサー・ジェニングスは、比較的大きなトランペット型の単細胞生物と呼ばれる Stentor roeselii。ジェニングスが生物の周りに刺激的なカーマインパウダーを放出したとき、彼はそれらが予測可能なパターンで反応することを観察し、1906年に「下等生物の行動」と呼ばれるテキストでそれを発表しました。

粉末を避けるために、生物は最初に粉末の周りで体を曲げようとします。それがうまくいかなかった場合、blobは繊毛の動きを逆転させ、髪の毛のような突起が移動と摂食を助け、周囲の粒子を押しのけます。それでもうまくいかない場合は、生物は表面上の付着点の周りで収縮して摂食します。そして最後に、他のすべてが失敗した場合、それは水面から離れて泳ぎます。

しかし、その後の数十年の間に、他の実験ではこれらの発見を再現することができなかったため、信用されませんでした。しかし最近、ハーバード大学の研究者グループは、古いプロジェクトをサイドプロジェクトとして再作成することを決定しました。ハーバード大学のシステム生物学者である筆頭著者のジェレミー・グナワルデナ氏は声明のなかで、「それは完全に本から外れたスカンクワークプロジェクトだった」と語った。 「それは誰の日仕事でもなかった」

長い調査の末、研究者は収集したイギリスのサプライヤーを見つけました S. roeselii ゴルフコースの池からの標本で、それらはグナワルデナの研究室に送られました。チームは顕微鏡を使用して、科学者が近くに刺激物を放出したときの生物の行動を観察して記録しました。

最初に、彼らはカーマインパウダーを解放しようとしました、21世紀の生物は彼らの祖先のように刺激されませんでした。 「カルミンはコチニールビートルの天然産物であるため、その組成は日々変化している可能性がある」と研究者らは研究に書いている。それで彼らは別の刺激物を試みました:微視的なプラスチックビーズ。

案の定、 S. roeselii ジェニングスが述べた行動を使って、ビーズを避け始めました。最初は、行動は特定の順序になっていないようでした。たとえば、一部の生物は最初に曲がってから収縮し、他の生物は収縮するだけです。しかし、科学者が統計分析を行ったとき、実際には、平均して、生物の意思決定プロセスと同様の順序が存在することがわかりました。単細胞ブロブは、ほとんどの場合、それらの前に繊毛の方向を曲げて変更することを選択しました声明によると、収縮または分離し、泳いだ。

さらに、生物が収縮または分離する必要のある段階に達した場合、他の行動よりも一方の行動を選択する可能性が等しくあることが研究者達によってわかった。

「彼らは最初に簡単なことをしますが、刺激を与え続けるなら、彼らは別のことを試みることを「決定」します」とグナワレデナは言いました。 」S. roeselii 脳はありませんが、刺激があまりにも長く続いたように感じたら、実際にはそれを「気を変える」ことができる何らかのメカニズムがあるようです。」

調査結果は、がんの研究に情報を提供するのに役立ち、私たち自身の細胞についての考え方を変えることさえできます。グナワレデナ氏は、「細胞は遺伝子によって何かを行うように単に「プログラム」されているのではなく、「非常に複雑なエコシステムに存在し、ある意味で、互いに話し合い、交渉し、シグナルに応答し、意思決定を行っている」と述べた。祖先がかつて古代世界を統治していた単細胞生物は、「私たちが一般的に認めているよりもはるかに洗練されている」と彼は言った。

調査結果はジャーナルCurrent Biologyで12月5日に発表されました。

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