Зерттеулер көрсеткендей, жануарлардың ең жақын біржасушалы туыстары — хоанофлагеллаттар — көпжасушалы құрылымдарды екі түрлі жолмен құра алады: жасушалардың бөлінуі арқылы және жеке жасушалардың бірігуі арқылы бір топқа айналады. Бұрын бұл организмдер тек өзін клондау арқылы көбейеді деп есептелген еді, алайда стресс жағдайында олар белсенді түрде біріге бастайтыны анықталды.

Көпжасушалылықтың эволюциясы

Көпжасушалылыққа көшу биологиядағы басты құпиялардың бірі болып қала береді. Ұзақ уақыт бойы дамудың тек екі қатаң бөлінген жолы бар деп саналды: не бір жасуша бөлініп, ұрпақтарымен байланыста қалады (клондау), не көптеген тәуелсіз жасушалар бірігіп, топ құрайды (агрегация). Жануарлар, соның ішінде адам, бірінші сценарий бойынша — бір ұрықтанған жұмыртқадан дамиды. Олардың ең жақын біржасушалы туыстары — хоанофлагеллаттар да осы жолды ұстанады деп болжанған.

Хоанофлагеллаттардың ерекшеліктері

Хоанофлагеллаттар — бактериялармен қоректенетін микроскопиялық су организмдері. Оларда қозғалу үшін жгутик және қоректі ұстауға арналған кірпікшелерден тұратын жағасы бар. Генетикалық тұрғыдан бұл тіршілік иелері жануарларға ең жақын, сондықтан оларды зерттеу көпжасушалы организмдердің қалай пайда болғанын түсінуге көмектеседі.

Мінез-құлық туралы жаңа деректер

Жақында ғана ғылымда бұл организмдердің тек клондау арқылы көбейетіні белгілі болған. Мысалы, Salpingoeca rosetta түрі колонияларды тек бөліну арқылы құрайды. Екі бірігу жолы бір-бірін жоққа шығарады деп есептелген. Алайда жаңа хоанофлагеллат түрінің ашылуы ғалымдарды олардың табиғи ортадағы мінез-құлқын қайта зерттеуге итермеледі.

Кюрасао аралындағы зерттеу

Көпжасушалылық механизмдерін зерттеу үшін ғалымдар Кариб теңізіндегі Кюрасао аралына барды. Шете-Бока ұлттық паркінде тұзды су толып, кейде кеуіп қалатын көптеген жағалау шалшықтары зерттелді. Осы су қоймаларында Choanoeca flexa түрі тіршілік етеді.

Колония құрудағы икемділік

Зертханада колониялар жеке жасушаларға бөлініп, олардың әрекеті бақыланды. Жалғыз жасушалар тек бөлініп қана қоймай, бір-бірін тез тауып, жаңа топтарға біріге алатыны анықталды. Бірігу процесі бірнеше минутқа созылды, ал бір тәуліктен кейін ретсіз жасуша шоғырлары табиғи жолмен түзілетін тәртіпті қабаттарға айналды.

Қоршаған ортаның әсері

Эксперименттер көрсеткендей, стратегия таңдау қоршаған ортаға байланысты. Жағалау шалшықтарында судың тұздылығы булануға байланысты үнемі өзгеріп тұрады. Қалыпты тұздылықта C. flexa колония құрудың екі жолын да қолданады. Тұз деңгейі 73 промилледен асқанда, көпжасушалы құрылымдар жеке жасуша-цисталарға ыдырап, олар қорғаныш қабықпен жабылып, құрғақшылықты бастан өткеру үшін ұйқыға кетеді. Су қосылғаннан кейін цисталар оянып, колонияны қайта қалпына келтіреді, бұл кезде бөліну мен көршілерімен бірігу қатар жүреді.

Популяция тығыздығының рөлі

Жасуша тығыздығы да стратегияға әсер етті. Төмен концентрацияда (шамамен 100 жасуша/миллилитр) бөліну басым болды. Тығыздық 100 000 жасуша/миллилитрге жеткенде, организмдер агрегацияға көшті. Әртүрлі штаммдар өз туыстарын тани алатыны байқалды: жасушалар туыстарымен бірігуді жөн көріп, бөгде жасушаларды елемеді.

Эволюциялық артықшылықтар

Қос стратегия C. flexa-ға эволюциялық артықшылық береді. Клондау сенімді, бірақ баяу, ал агрегация ірі организмді тез құруға мүмкіндік береді, бұл бактерияларды аулаудың тиімділігін арттырады. Су қоймасы бірнеше күнде кеуіп қалуы мүмкін жағдайда, колонияны тез қалпына келтіру түрдің тірі қалуы үшін аса маңызды.

Көпжасушалылықтың шығу тегі туралы жаңа түсінік

Зерттеу көрсеткендей, тіршіліктің даму жолдарының арасындағы шекара бұрын ойлағандай қатаң емес. Жануарлардың ең жақын туыстары жағдайға қарай клондау мен бірігу арасында ауыса алады. Енді бұл қабілет қаншалықты кең таралғанын және ежелгі жануарлар ата-бабалары да біржасушалы кезеңде топ құра алған-алмағанын анықтау қажет.