科學家在卑爾根大學在玫瑰花結狀的殖民地中發現了顯著的行為Salpingoeca Rosetta,一種罕見的choanoflagellate物種 - 動物的最親近。
在Choanoflagellate的玫瑰花結屬中代表鈣信號的藝術品Salpingoeca Rosetta。圖片來源:Davis Laundon和Kate Zvorykina,Ella Maru Studio,Inc。
卑爾根大學邁克爾·薩爾斯中心(Michael Sars Center)的研究人員杰弗裡·科爾格倫(Jeffrey Colgren)博士說:“我們發現了殖民地細胞之間的交流,可以調節玫瑰花結的形狀和睫毛跳動。”
“在將它們置於顯微鏡下之前,我們對在文化中看到的內容並沒有明確的期望,但是當我們這樣做時,這是非常令人興奮的。”
多細胞性是所有動物的定義特徵,可以通過整合高度專業的細胞類型(例如神經元和肌肉細胞)的輸入來以獨特的方式與環境相互作用。
對於Choanofagellates,在全球的海洋和水生環境中發現的鞭毛的細菌生物,單細胞和多細胞之間的邊界不太明顯。
一些物種,包括Salpingoeca Rosetta,表現出複雜的生命週期,包括殖民階段。
儘管菌落是通過細胞分裂形成的,就像動物的發展胚胎一樣,它們缺乏專門的細胞類型,並且比粘性生物更類似於一組單個細胞。
“Salpingoeca Rosetta也是研究動物進化過程中多細胞的出現的有力模型。
“由於我們的研究表明,殖民地Choanofagellates通過共享信號通路協調其運動,因此它為早期感覺運動系統提供了迷人的見解。”
使用新開發的遺傳工具,可在Salpingoeca Rosetta,作者發現細胞通過電壓門控鈣通道(動物神經元和肌肉細胞使用的相同類型的通道)同步其行為。
Colgren博士說:“這種證據表明,Choanoflagellate菌落中細胞之間的信息如何流動證明了多細胞性的尖端細胞信號傳導。”
“令人驚訝的是,這一發現表明,在細胞水平上協調運動的能力早於第一批動物。”
該團隊現在計劃進一步研究信號如何在細胞之間傳播,以及其他choanoflagellate物種中是否存在類似機制。
科爾格倫博士說:“這些工具開發了,這項研究的發現打開了許多新有趣的問題。”
“我們真的很高興看到自己和其他人將來將其帶到哪裡。”
一個紙描述這些發現已發表在期刊上科學進步。
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杰弗裡·科爾格倫(Jeffrey Colgren)和帕維爾·伯克哈特(Burkhardt) 2025。動物最接近的親戚中的電信號傳導和協調行為。科學進步11(2);二:10.1126/sciadv.adr7434