Ученому удалось воссоздать переход от одноклеточного организма к многоклеточному

Одна из самых больших загадок эволюции заключается в том, как именно произошло объединение клеток в многоклеточные организмы. С эволюционной точки зрения это весьма необычный ход – ведь одноклеточному приходится пожертвовать своей физической формой ради интересов коллектива. Уильям Рэтклифф при помощи экспериментов наглядно продемонстрировал то, как мог происходить этот процесс в далеком прошлом.

Рэтклифф работал с одноклеточными дрожжами. Иногда эти клетки реплицируются, но эти реплики не отделяются от оригинала, оставаясь присоединенными к нему. Эти кружевные многоклеточные структуры из-за внешнего вида называют «снежинками». Первоначально ученый подверг клетки высокому давлению, делая выборку тех, что упали на дно тестовой пробирки. Со временем произошли удивительные вещи: вместо того, чтобы сделать выбор в пользу генов, которые бы улучшили индивидуальные особенности каждого микроорганизма (что было бы логичным, ведь выживали лишь те, кто умел отделиться от общей массы), клетки начали подавлять экспрессию одних генов и увеличивать экспрессию других таким образом, что клеткам становилось все труднее и труднее отделяться друг от друга. Это позволило им образовывать более сложные и крупные конгломераты.

«Эта тенденция является самой сердцевиной эволюционного перехода от одноклеточных организмов к многоклеточным. Они неизменно делают выбор в пользу того, чтобы образовывать более сложные структуры», заявляет Рэтклифф. В настоящее время он исследует другие особенности «снежинок», чтобы выяснить, могут ли разные структуры вырабатывать те или иные средства выживания под разными воздействиями и создавать для этого протоорганы. Ученый задался вопросом, будет ли одноклеточная водоросль образовывать сложную структуру со своими репликами для того, чтобы защититься от естественного хищника (к примеру, одноклеточной инфузории)? По его мнению, ответы на эти вопросы могут пролить много света на то, как развивалась эволюция многоклеточных организмов на самых ранних стадиях их образования.