• Wednesday July 17,2019

Hatena - kada su dvije stanice bolje od jedne

Anonim

Zatvorenik je iskorijenjen od slobodnog življenja i zarobljen, bez suđenja, u ćeliju iz koje nikada neće napustiti. Dobit će hranu, ali će se morati brinuti o potrebama svog zatvarača, bez vlastite neovisnosti. Pa ipak, ova prividna nepravda neće biti neupitna. Neće se podizati nikakvi liberalni hacki i nijedna vreća ljutitih pisama Amnesty Internationala neće poplaviti tlačiteljsku poštansku sandučiću.

Jer se ovaj događaj nije dogodio u svijetu autokratima i tiranima, već u mikroskopu. Kapetan ima manje od trideset milimetara, a zarobljenost je još manja. Ipak, njihov odnos je snimka jednog od najvažnijih događaja u povijesti planete.

Ova priča počinje sa znanstvenicima Norikom Okamoto i Isaom Inouye sa Sveučilišta Tsukuba u Japanu. Tijekom rutinskog uzimanja pijeska s lokalne plaže, otkrili su jedinstveno mikroskopsko biće, tako zbunjujući što su ga nazivali Hatena, japanska riječ za 'enigmatičnu'. Hatena je sastavljena od samo jedne ćelije, poput poznate Amoebe .

Zagonetan

Kada su Okamoto i Inouye pogledali Hatenu pod mikroskopom, primijetili su da je na vrhu imao zapanjujuću zelenu masu. Na svoje iznenađenje, misa nije bila sastavni dio Hatena tijela; kada je mikrob reproduciran cijepanjem u dvije, samo je jedna od stanica kćeri naslijedila. Upotrebljavajući detektivski rad na temelju DNA, znanstvenici su identificirali zelenu strukturu kao Nephroselmis, vrstu algi.

Odnos između Hatena i Neephroselmis zove se endosimbioza - dogovor u kojem jedno biće živi unutar tijela drugog. Moguće je da oba mikroba imaju koristi od njihovog partnerstva.

Nephroselmis sadrži primitivni 'eyepot' koji, kada je zarobljen, uvijek je orijentiran na Hatenaov savjet. Dakle, uzimajući u ovaj algat, Hatena dobiva korisnu sposobnost da osjeti izvore svjetlosti i krene prema njima. U svjetlu Hatena može iskoristiti svoju zelenu stanarsku sposobnost fotosinteze - kombinirati ugljični dioksid i vodu u šećere pomoću solarne energije - da hranu za sebe. I dok se čini da je nefroselmska bila nesvjesno zatvorena od strane Hatena, ona vjerojatno prima polupropusne čestice hrane u plaćanju.

Kratka slika evolucije

Prije milijun godina, rani mikrobi udarili su slično partnerstvo i to je bio ključni događaj u evoluciji života kakav znamo. Moderne biljke su poznate po svojoj sposobnosti za fotosintezu, ali bakterije su otkrile taj trik daleko ranije. Znanstvenici sada vjeruju da je u davnim vremenima primitivna jednostanična biljka zahvatila jednu od tih fotosintezijskih bakterija. Umjesto probave, pretpovijesna biljka formirala je endosimbiotski savez sa bakterijom, na isti način kao i danas Hatena i Nephroselmis . Postupno, oba mikroba počela su međusobno ovisiti sve više i više, a simbiont je postao integralni dio domaćina.

Danas, potomci tih pionirskih simbionata postoje unutar svake biljne stanice kao kloroplasti, strukture koje same biljke omogućuju fotosintezu. Druge bakterije koje su preživjele endosimbiotsku stanicu unutar primitivnih stanica postale su jedan od najvažnijih dijelova strukture naših stanica - mitohondrija. Te male tvornice pružaju vrlo energiju koju svaka životinja i biljka treba preživjeti. Činjenica da kloroplasti i mitohondri imaju svoje membrane i DNA pružaju tragove njihovim bakterijskim podrijetlom.

Nephroselmis i Hatena pružaju uvredljiv pogled na rane korake ovog procesa. Kada Hatena dijeli, jedna od njezinih kćeri nasljeđuje roditelja zelenog zarobljenika. Druga, bezbojna kćer počinje život kao aktivni, životinjski grabežljivac. Naoružan s cijevi za hranjenje, traži i zahvaća vlastitu Nephroselmis . Nakon što se to dogodi, oba mikroba prolaze drastične promjene. Hatena gubi svoju sada nepotrebnu cijev za hranjenje, a izlazi iz jednostavnijeg biljnoga postojanja. Nephroselmis raste veći, gubi neku unutarnju strukturu, odbacuje repom poput flageluma koji se nekoć kretao i postaje potpuno funkcionalan dio Hatena .

Okamoto i Inouye otkrili su da je Hatena vrlo izbirljiva po izboru stanara, fizički se mijenja tek nakon što je zahvatila specifičan soj Nephroselmis . Ostali sojevi nisu bili probavljeni, ali nisu integrirani u Hatena tijelo. Ova specifična interakcija prvi je korak do stvarne endosimbioze. Nakon toga, sljedeći korak za oba partnera bio bi pečat njihovog kontakta razmjenom gena, a japanska skupina sada pokušava vidjeti je li to počelo raditi.

Bez obzira na odgovor, ovo enigmatsko partnerstvo pokazuje nam kako su se mogli pojaviti prvi koraci endosimbioze. I bez da taj proces dvaju organizama postane jedan, život na zemlji bi bio bez biljaka i životinja kakvi ih poznajemo. To doista jest slučaj da je cijela veća od zbroja dijelova.

Referenca: Okamoto, N. (2005). Sekundarna simbioza u tijeku ?. Science, 310 (5746), 287-287. DOI: 10.1126 / znanost.1116125


Zanimljivi Članci

NCBI ROFL: Kada je riječ o duljini penisa i ekonomskom rastu, veličina je važna.

NCBI ROFL: Kada je riječ o duljini penisa i ekonomskom rastu, veličina je važna.

Muški orgulje i gospodarski rast: veličina je važna? "Ovaj rad istražuje vezu između ekonomskog razvoja i duljine penisa između 1960. i 1985. godine. Procjenjuje se povećan model Solow koji koristi skup podataka iz zemlje Mankiw-Romer-Weil 121. Utvrđeno je da veličina muškog organa ima suprotan U oblik odnosa s razinom BDP-a 1985. godine.

Razlike u kulturi su važne (čak i unutar islama)

Razlike u kulturi su važne (čak i unutar islama)

Pratio sam događaje u arapskom svijetu samo s udaljenosti. Bilo je puno uzbuđenja na Twitteru i na Facebooku. Budući da nisam nesputan entuzijast za demokraciju, nisam se pridružio u zanosu. Ali jako sam zabrinut zbog onoga što vidim su nerealne pretpostavke i lažne korespondencije. Ovo je veliki problem jer javnost nije u znanju svjetske povijesti i geografije. Na p

Shrews  'Heads Shrink and Grow s godišnjim dobima

Shrews 'Heads Shrink and Grow s godišnjim dobima

Stvaranje skupljenih glava - male, razbijene ljudske glave koje su široko povezane s voodoo i plemenskim ritualima - jeziv je proces, očito puno više nego što je prikazano u Beetlejuiceu . Ali prepustite životinjskom kraljevstvu dokaz da postoji prirodan, manje zlokoban način da se smanji glava. Crve

Zajedničko kemijsko kućanstvo povezano s ženskom neplodnosti

Zajedničko kemijsko kućanstvo povezano s ženskom neplodnosti

Kemikalija pronađena u zajedničkim proizvodima za kućanstvo i kozmetici povezana je s padom plodnosti kod žena, prema novoj studiji. Istraživači su ispitivali više od 1.000 trudnica i otkrili da su oni izloženi višim razinama perfluoriranih kemikalija (PFC) imali više poteškoća s trudnoćom. PFC se kori

Nove vrste Gibbona otkrivene u kineskom grobu

Nove vrste Gibbona otkrivene u kineskom grobu

U onome što bi moglo biti grob bake prvog cara Kine, znanstvenici su neočekivano otkrili kosti izumrle i dosad nepoznate vrste gibbona, otkriva nova studija. Ovi nalazi upućuju na postojanje višeg stupnja raznolikosti majmuna nakon posljednjeg ledenog doba nego što se prije mislilo, te da je broj izumiranja primata zbog ljudi vjerojatno bio podcijenjen. God

Provjera stvarnosti: klimatske promjene

Provjera stvarnosti: klimatske promjene

Globalno zatopljenje Prvo pitanje: Je li to stvarno? Da je. Dok su demanti godinama godinama bili jaki, što je dovelo do neaktivnosti vladinih šokiranih čela, izgleda da čak i zagovornici protiv globalnog zagrijavanja konačno dolaze okolo. I ne trenutak prerano, s obzirom da se ti glacieri još uvijek tope, oceani se još dižu, a zemlja se još zagrijava. Sljedeć