Reuzenalgen gemaakt uit slechts één cel hebben een slimme manier om de tijd te bepalen: ScienceAlert

Planten, dieren en veel schimmels groeien doorgaans via een binair proces KernsplijtingEen vorm van aseksuele reproductie waardoor een cel zich kan delen, reproduceren en nieuwe cellen kan produceren die gespecialiseerd zijn in bepaalde activiteiten.

Niet alle macro-organismen houden zich echter aan de regels. Een aantal grote zeewieren, zoals groene bladalgen culerpamissen microscopische scheidingsstructuren, waardoor ze tot de grootste bekende eencellige systemen behoren.

Deze plantenverwanten kunnen nog steeds groeien meter grootZe zijn zeer bedreven in het verslinden van zonlicht om zich uit te breiden, en zijn succesvolle indringers geworden in veel nieuwe gebieden.

Maar wat regelt het groeiproces als het lichaam eigenlijk één gigantische cel is?

Om daar achter te komen, hebben Caltech-bio-ingenieur Eldad Afek en zijn collega’s delen van deze soort afgesneden Caulerpa brachialis Om te zien hoe het weer groeide.

“Het belangrijkste paradigma in de celbiologie is dat de interne omgeving van een cel wordt bepaald door zijn omgeving en wat er in de kern gebeurt.” Hij zegt Afik.

“Maar in culerpaEr is niets dat de kernen van elkaar scheidt.”

Zelfs zonder membranen en wanden die de vele kernen van de plant verdelen, is dit interessante organisme nog steeds in staat zichzelf te organiseren in orgaanachtige structuren die op bladeren, stengels en wortels lijken.

Nadat ze delen van de algen hadden afgesneden, observeerden de onderzoekers verschillen in de intensiteit van groene pigmentatie op de plaatsen waar ze regeneratie. ’s Nachts waren deze vlekken relatief transparant, terwijl ze overdag effen, ondoorzichtig groen werden.

border-frame=”0″ allow=”accelerometer; autoplay; schrijven naar klembord; gecodeerde media; gyroscoop; picture-in-picture; web-sharing”allowfullscreen>

Vorige zoekopdracht Hij suggereert dat deze kleurverandering het gevolg zou kunnen zijn van het door zonlicht verwerkte chlorofyl dat de locatie in en uit beweegt. Avik en zijn team bepaalden of de beweging van chlorofyl inderdaad een reactie op licht was.

Detectie van monsters van C. brachialis Tot 12 uur helder licht, gevolgd door 12 uur duisternis, ontdekten de onderzoekers dat algenbladeren langer groeiden dan die van exemplaren die 24 uur lang aan fel licht waren blootgesteld, wat erop wijst dat een nacht van ‘slaap’ nodig is om hun zelfregulatie te behouden. .

Wanneer ze in het licht baden, kunnen delen van culerpa Het lichaam baadde in een groene golf van chlorofyl waardoor het kon fotosynthetiseren en groeien. ‘S Nachts leek het erop dat deze groene golf neerstortte, en de algen rustten daarbij.

Maar wat echt interessant was, was dat de algen leken te voorspellen wanneer de schemering en zonsopgang zouden aanbreken. De chlorofylactiviteit is veranderd voor Er zijn zelfs nieuwe lichtomstandigheden ontstaan, wat erop wijst dat de algen een soort interne biologische klok hebben die ze gebruiken om te groeien en zich te ontwikkelen.

“We vonden verschillende morfologieën gebaseerd op temporele lichtpatronen, wat suggereert dat chlorofylgolven biologische oscillatoren kunnen koppelen aan metabolisme en morfologie”, zeggen de onderzoekers. uitgelegd in hun artikel.

Terwijl groene bladgroenkorrels zich verspreiden volgens de cyclus van dag en nacht, geven ze de reuzenpunt niet alleen een gevoel van tijd, maar ook van locatie.

Dit geeft de algen het equivalent van het kennen van hun kop en hun kont, waardoor ze kunnen bepalen wanneer en waar ze moeten groeien. Geen “cellen” nodig.

Dit onderzoek is gepubliceerd in Natuurcommunicatie.