ELEARNING.SK | PR SPRÁVY | GSGROUP | NAJDES.SK | BRIGÁDY, PRÁCA | GLOBALOFFICE.SK | REGISTRAČNÉ VIRTUÁlNE SÍDLO FIRMY | MINCE | CMS | ESHOP | TESTIVA
Prihlásenie:
>Staňte sa redaktorom eQuark.sk

eQuark.sk

Anketa

Ak by ste o tom mohli rozhodnúť práve vy, zaradili by ste Pluto opäť medzi planéty?

Quark

Prečo život vzniká z jednej bunky

20.12.2011 23:46:44 | Q
Science Daily | Počet zobrazení: 1370x

Každý mnohobunkový živočích čelí zvláštnemu javu vzhľadom na teóriu evolúcie. Väčšina jeho buniek zomiera bez toho, aby sa rozmnožovali a svoje gény ďalšej generácia odovzdá len malá privilegovaná skupina.

 

Ako sa vôbec mohol vyvinúť taký výnimočný stupeň spolupráce, ktorý vyžaduje mnohobunkový organizmus? Manželia Joan Strassmannová a David Queller z Washingtnskej univerzity odpovedajú v decembrovom čísle časopisu Science. Experimenty s meňavkami, ktoré zvyčajne žijú oddelene ale aj sa spájajú s inými vytvárajúc mnohobunkovú štruktúru, ukázali, že spolupráca závisí od príbuzenstva.

Ak sa améby ocitnú v rôznorodej skupine, potom aj podvodníci profitujú a parazitujú na spolupracujúcich jedincoch. Ak sa ale skupina odvodí od jednej bunky, objavia sa podvodníci v skupine podvodníkov a nemajú koho využívať.

Jedinou výnimkou sú zmutované bunky v spolupracujúcich skupinách, ktoré dokážu spoluprácu narušiť. Podľa výpočtov vedcov však k tomu dôjde až po 100 deleniach jedinej bunky.

Preto zužovanie populácie, ktoré ničí diverzitu a opätovné rozvinutie populácie z jedinej bunky fungujú ako dobré stabilizátory bunkovej spolupráce. Inými slovami: bunky pečene, krvi a kostí pomáhajú vajíčkam a spermiám odovzdávať gény, pretože v momente plodenia sme prešli cez úzke hrdlo jedinej bunky.

Sociálne meňavky 

Hoci vedci dlhé roky skúmali osy a „bezžihadlové“ včely, ich súčasným objektom záujmu sú sociálne améby Dictyostelium discoideum (slizovníček obyčajný). Možno ich nájsť takmer vo všetkých prostrediach. Väčšinu života strávia améby ako jednotlivé bunky hľadajúc baktérie na živobytie. Situácia sa zmení v čase, kedy si améby nedokážu zabezpečiť dostatok baktérií. Vylučujú vtedy chemikálie, ktoré pritiahnu ďalšie améby a tak splynú do jednej. Spoja sa desaťtisíce améb a vytvoria „slimáka“ dlhého niekoľko milimetrov pohybujúceho sa vpred k svetlu a teplu. Na správnom mieste sa skupina meňaviek premení na vláskovitú „špongiu“, ktorá nesie na tenkej stonke spóry schopné odolať nepriaznivým podmienkam. Tie sa môžu nad povrchom vďaka „nohe“ nalepiť na končatiny živočíchov, ktoré ich zanesú na miesta s väčším množstvom baktérií, kde sa z nich znova stanú meňavky. Nohu ale tvorí 20 % meňaviek zo skupiny, ktoré neprežijú a obetujú svoj život.

Strassmannová and Queller začali skúmať meňavky v roku 1998 a ako prvú vec pozorovali, že meňavky niekedy podvádzajú a nespolupracujú. Ako sa to dá? Vedci tvrdia, že mnohými spôsobmi. „Napríklad môžu mutovať tak, že adhézna molekula je menej lepkavá, takže sa skĺznu na koniec slimáka do miest, ktoré tvoria spóry. Existujú ale kompromisy, pretože ak ste príliš klzký, skĺznete sa a stratíte možnosť byť súčasťou skupiny a čerpať s tým súvisiace výhody,“ povedal Queller.

Prirodzení podvodníci 

Strassmannová and Queller vytvorením nepríbuzných kolónií skúmali, čo sa stane s podvodníkmi v heterogénnych skupinách meňaviek. Schopnosť podvádzať u potomkov stanovili zmiešaním rovnakého množstva predchodcov a potomkov a skúmaním, či potomkovia končili na chvoste alebo ako spóry. Zistili, že takmer vo všetkých prípadoch podviedli potomkovia svojich predchodcov. Navyše viac ako tretina potomkov nebola po čase schopná vytvárať samostatne spolupracujúce skupiny.

Mnoho potomkov už nevedelo prežiť bez toho, aby parazitovalo v inej skupine. Podľa vedcov tieto výsledky ukázali, že mutácie ohrozujúce mnohobunkovosť sa objavujú prirodzene a v niektorých prípadoch sú v rôznorodej skupine meňaviek dokonca vo výhode.

Čo to má spoločné so slonmi a veľrybami? 

Vedci sa ďalej pýtali väčšiu otázku. Použili výpočty vyvinuté pre populačnú genetiku a pýtali sa, koľkokrát by sa musela meňavka rozdeliť, aby sa stalo podvádzanie problémom. Pýtali sa, čo by sa stalo, keby sa jedna meňavka delila, až kým by v skupine nebolo toľko buniek ako v malej muške a potom by sa z kolónie odobrala jedna bunka opäť sa deliaca až do rozmerov mušky. Čo ak by kolónie narástli do veľkosti človeka, slona či veľryby? Podarilo by sa potom podvádzajúcim meňavkám rozbiť takúto veľkú skupinu? Ukázalo sa, že odpoveď je nie.

Kolónia meňaviek veľká ako veľryba nie je to isté ako veľryba, môže ale pomôcť pochopiť, ako mnohobunkovce v procese evolúcie obišli problém podvádzajúcich buniek a zaviedli úrovne spolupráce, od ktorých závisí ich život.

„Mnohobunkový organizmus ako naše telo je veľmi spolupracujúca vec,“ myslí si Queller, „a sociobiológovia vedia, že spolupracujúce veci vznikajú ťažko najmä pre problémy s podvádzaním. Je to práve to zúženie cez jednu bunku, ktoré vytvára medzi bunkami príbuzenstvo umožňujúce efektívnu spoluprácu.“

Bunky našej pečene tak nemajú problém so spermiami či vajíčkami, pretože všetky sú takmer identickými genetickými potomkami jedinej oplodnenej bunky.

Čo sa deje v prírode 

Vedci tiež ale zistili, že sústavných podvodníkov je medzi voľne žijúcimi meňavkami veľmi málo. Nenašli žiadneho medzi 2000 vzorkami.

Zistili tiež, že v prírode tvoria skupiny meňaviek príbuzné jedince, dokonca klony. Otázkou je, prečo v prírode nenastanú situácie ako v laboratóriu. Jednou z možných odpovedí je práve príbuzenský vzťah meňaviek v skupine.

originál článku

Zdieľaj článok
 
Hodnotenie: 1,24
Príspevok na titulke

Vyberte článok na titulku kliknutím na linku

 

www.brigada.sk - brigády, brigáda, práca, zamestnanie www.najdes.sk - katalóg, portál, vyhľadávač www.equark.sk - veda, výskum, technika www.uvery.sk - úvery, pôžičky, hypotéky www.elearning.sk - elearning, LMS, vzdelávanie, kurzy, elektronické vzdelávanie www.globaloffice.sk - registračné sídlo, virtuálna adresa a kancelária www.globalhosting.sk - domény, doména, webhosting, hosting www.globalweb.sk - CMS, WCMS, redakčný systém, publikačný systém www.globalshop.sk - internetový obchod, eshop, e-commerce Global Services Slovakia s.r.o. - www.gsgroup.sk, informačné systémy, portálové riešenia, intranety, web dizajn

Generuje redakčný CMS systém GlobalWeb spoločnosti Global Services Slovakia s.r.o.