นักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเบอร์เกนได้ค้นพบพฤติกรรมที่หลากหลายที่น่าทึ่งภายในอาณานิคมรูปดอกกุหลาบของดอกกุหลาบ Salpingoecaซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่หายากของ choanoflagellate ซึ่งเป็นญาติสนิทของสัตว์
งานศิลปะที่แสดงถึงการส่งสัญญาณแคลเซียมในอาณานิคมดอกกุหลาบของ choanoflagellateดอกกุหลาบ Salpingoeca- เครดิตรูปภาพ: Davis Laundon และ Kate Zvorykina, Ella Maru Studio, Inc.
“เราพบการสื่อสารระหว่างเซลล์ต่างๆ ของโคโลนี ซึ่งควบคุมรูปร่างและการตีเลนส์ผ่านดอกกุหลาบ” ดร. เจฟฟรีย์ โคลเกรน นักวิจัยจาก Michael Sars Center แห่งมหาวิทยาลัยเบอร์เกน กล่าว
“เราไม่มีความคาดหวังที่ชัดเจนถึงสิ่งที่เราจะได้เห็นในวัฒนธรรมก่อนที่จะนำมันไปส่องกล้องจุลทรรศน์ แต่เมื่อเราทำแบบนั้น มันน่าตื่นเต้นมาก”
ความเป็นหลายเซลล์เป็นลักษณะเฉพาะของสัตว์ทุกตัว ช่วยให้พวกมันมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมด้วยวิธีที่ไม่เหมือนใคร โดยการบูรณาการอินพุตประเภทเซลล์ที่มีความเชี่ยวชาญสูง เช่น เซลล์ประสาทและเซลล์กล้ามเนื้อ
สำหรับ choanoflagellates ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตแบคทีเรียที่ถูกแฟลเจลเลตที่พบในสภาพแวดล้อมทางทะเลและทางน้ำทั่วโลก ขอบเขตระหว่างความเป็นเอกภาพและหลายเซลล์จะแตกต่างกันน้อยกว่า
บางชนิดได้แก่ดอกกุหลาบ Salpingoecaจัดแสดงวงจรชีวิตที่ซับซ้อนซึ่งรวมถึงระยะอาณานิคมด้วย
แม้ว่าโคโลนีจะเกิดขึ้นจากการแบ่งเซลล์ เช่นเดียวกับเอ็มบริโอที่กำลังพัฒนาของสัตว์ แต่พวกมันขาดเซลล์ประเภทพิเศษและมีความคล้ายคลึงกับกลุ่มของเซลล์แต่ละเซลล์มากกว่าสิ่งมีชีวิตที่เกาะติดกัน
-ดอกกุหลาบ Salpingoecaเป็นแบบจำลองที่ทรงพลังในการตรวจสอบการเกิดขึ้นของเซลล์หลายเซลล์ในระหว่างการวิวัฒนาการของสัตว์” ดร. Pawel Burkhardt จาก Michael Sars Center แห่งมหาวิทยาลัย Bergen กล่าว
"เนื่องจากการศึกษาของเราพบว่า choanoflagellates ในอาณานิคมประสานการเคลื่อนไหวของพวกเขาผ่านเส้นทางการส่งสัญญาณที่ใช้ร่วมกัน จึงให้ข้อมูลเชิงลึกที่น่าสนใจเกี่ยวกับระบบประสาทและมอเตอร์ในช่วงต้น"
การใช้เครื่องมือทางพันธุกรรมที่พัฒนาขึ้นใหม่ซึ่งช่วยให้เห็นภาพกิจกรรมแคลเซียมในดอกกุหลาบ Salpingoecaผู้เขียนพบว่าเซลล์ต่างๆ ประสานพฤติกรรมของพวกมันผ่านช่องแคลเซียมที่ควบคุมด้วยศักย์ไฟฟ้า ซึ่งเป็นช่องประเภทเดียวกับที่เซลล์ประสาทของสัตว์และเซลล์กล้ามเนื้อใช้
“หลักฐานที่แสดงว่าข้อมูลไหลเวียนระหว่างเซลล์ในอาณานิคมของ choanoflagellate แสดงให้เห็นการส่งสัญญาณของเซลล์และเซลล์ที่จุดสูงสุดของความเป็นหลายเซลล์” ดร. Colgren กล่าว
“การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าความสามารถในการประสานการเคลื่อนไหวในระดับเซลล์มีมาก่อนสัตว์ตัวแรกๆ”
ขณะนี้ทีมงานวางแผนที่จะตรวจสอบเพิ่มเติมว่าสัญญาณแพร่กระจายระหว่างเซลล์อย่างไรและมีกลไกคล้ายคลึงกันในสายพันธุ์ choanoflagellate อื่น ๆ หรือไม่
“เครื่องมือที่พัฒนาขึ้นและข้อค้นพบจากการศึกษาครั้งนี้ทำให้เกิดคำถามใหม่และน่าสนใจมากมาย” ดร. Colgren กล่าว
“เรารู้สึกตื่นเต้นมากที่ได้เห็นตัวเราและคนอื่นๆ ดำเนินการเรื่องนี้อย่างไรในอนาคต”
กกระดาษอธิบายการค้นพบนี้ตีพิมพ์ในวารสารความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์-
-
เจฟฟรีย์ คอลเกรน และพาเวล เบิร์กฮาร์ด 2568. การส่งสัญญาณไฟฟ้าและพฤติกรรมการประสานงานในญาติสนิทของสัตว์.ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์11 (2); สอง: 10.1126/sciadv.adr7434
