たった1つの細胞から作られた巨大藻類は時間を知る賢い方法を持っている：ScienceAlert

植物、動物、および多くの菌類は通常、二成分プロセスを通じて成長します。 核分裂細胞が分裂、複製し、特定の活動に特化した新しい細胞を生成できるようにする無性生殖の一形態。

ただし、すべてのマクロ生物がルールブックに従って行動するわけではありません。 緑藻などの大型海藻多数 クレルパ、微細な分裂構造を持たないため、既知の最大の単細胞システムの 1 つとなります。

これらの植物の近縁種はまだ成長することができます メートルの大きさ彼らは太陽光を貪り食って拡大することに非常に熟達しており、多くの新しい領域で侵略者として成功を収めています。

しかし、実際には体が 1 つの巨大細胞である場合、何が成長プロセスを調節するのでしょうか?

それを調べるために、カリフォルニア工科大学の生物工学者エルダド・アフェクと彼の同僚は、この種の一部を切り取った 上腕カウラーパ それが再びどのように成長したかを見るために。

「細胞生物学における主なパラダイムは、細胞の内部環境はその環境と核内で起こっていることによって決定されるということです。」 彼は言う。 アフィク。

「しかし、 クレルパコア同士を隔てるものは何もありません。」

植物の多くの核を分割する膜や壁がなくても、この興味深い生物は、葉、茎、根に似た器官のような構造に自らを組織化することができます。

藻類の一部を切り取った後、研究者らは、その再生部位における緑色の色素沈着の強度の違いを観察した。 夜になると、これらの斑点は比較的透明になりましたが、日中はしっかりとした不透明な緑色になりました。

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前の検索 同氏は、この色の変化は太陽光で処理されたクロロフィルが敷地内外に移動した結果である可能性があると示唆している。 Avik と彼のチームは、クロロフィルの動きが実際に光への反応であるかどうかを判断しました。

からのサンプルの検出 C.ブラキアリス 12時間の明るい光に続いて12時間暗闇にさらされた場合、研究者らは藻類の葉が24時間連続して明るい光にさらされた標本の葉よりも長く成長することを発見し、藻類の自己制御を維持するには一晩の「睡眠」が必要であることを示唆した。

光を浴びると、その部分が クレルパ 体はクロロフィルの緑の波を浴び、光合成と成長を可能にした。 夜になると、この緑の波が打ち寄せているように見え、藻類はその間休んでいました。

しかし、本当に興味深いのは、藻類が夕暮れと夜明けがいつ来るかを予測しているようだったということです。 クロロフィル活性が変化した 前に 新しい照明条件さえも到来しており、藻類には成長と発達に使用する一種の体内時計があることが示唆されています。

「私たちは光の時間的パターンに基づいて明確な形態を発見しました。これは、クロロフィル波が生物学的振動子を代謝と形態に結びつけることができることを示唆しています」と研究者らは述べています。 彼らの論文で説明されている。

緑色の葉緑体は昼と夜のサイクルに従って広がり、巨大な点に時間の感覚だけでなく位置の感覚も与えます。

これにより、藻類は自分の頭と尻を知るのと同じようになり、いつどこで成長するかを決定できるようになります。 「細胞」は必要ありません。

この研究は、 ネイチャーコミュニケーションズ。