ชีวิตเซลล์เดียวในช่วงต้นอาจเปลี่ยนไปเป็นรูปแบบหลายเซลล์เพื่อใช้ประโยชน์สูงสุดจากทรัพยากรแนะนำการศึกษาในห้องปฏิบัติการเผยให้เห็นว่าเมื่อเซลล์ยีสต์ของ Brewer รวมกันเป็นก้อนพวกเขาสามารถทานอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
การเปลี่ยนครั้งแรกจาก Simpleสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเชื่อกันว่ากลุ่มเซลล์ที่ให้ความร่วมมือนั้นเกิดขึ้นเมื่อ 2 พันล้านปีก่อน การจัดเรียงหลายเซลล์นี้เป็นก้าวสู่สิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนมากขึ้นเช่นเราที่มีเซลล์ประเภทต่าง ๆ สำหรับการทำงานที่แตกต่างกันเช่นเซลล์เม็ดเลือดแดงที่สามารถบรรทุกออกซิเจนรอบร่างกายของเราได้
Multicellularity พัฒนาครั้งหนึ่งในสัตว์และหลายครั้งอย่างอิสระสำหรับพืชเชื้อราและแบคทีเรียตามที่นักวิจัยนำ John Koschwanez เพื่อนหลังปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด
งานวิจัยของเพื่อนร่วมงานของเขาและเพื่อนร่วมงานของเขามุ่งเน้นไปที่สถานการณ์เฉพาะที่อาจนำสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเช่นยีสต์เหล่านี้เพื่อร่วมมือกันในรูปแบบที่เรียบง่ายและหลากหลาย -พบชีวิตหลายเซลล์ที่อยู่อาศัยที่ลึกที่สุด-
ยีสต์รุ่นใหม่อาศัยอยู่บนน้ำตาลที่เรียบง่ายซึ่งใช้โดยใช้เอนไซม์ที่เรียกว่า invertase เพื่อสับน้ำตาลที่ซับซ้อนมากขึ้นเช่นซูโครสลงในน้ำตาลขนาดเล็กเช่นกลูโคสและฟรุกโตส แต่เนื่องจากน้ำตาลที่เรียบง่ายเหล่านี้ส่วนใหญ่หลบหนีโดยการแพร่กระจายไปยังสภาพแวดล้อมโดยรอบเซลล์ยีสต์จึงไม่สามารถบริโภคอาหารทั้งหมดได้
Koschwanez และทีมของเขาเปรียบเทียบความสำเร็จของเซลล์ยีสต์เดี่ยวที่แยกได้ (Saccharomyces cerevisiae) ในสารละลายที่ตากลอกในระดับน้ำตาล (น้ำตาลในตาราง) กับกอของเซลล์ยีสต์เกิดขึ้นตามธรรมชาติเมื่อผนังเซลล์ของยีสต์ไม่สามารถแยกได้อย่างเต็มที่ในระหว่างการแบ่งเซลล์- พวกเขาพบว่าเซลล์ในกลุ่มยังคงแบ่งออกเป็นข้อบ่งชี้ว่าพวกเขากินได้ดีและเติบโตตามปกติในขณะที่เซลล์เดี่ยวในสารละลายเดียวกันไม่ได้แบ่ง
ความลับคือเซลล์ที่เป็นก้อนเกิดขึ้นเพื่อช่วยเหลือซึ่งกันและกัน
“ เซลล์ที่อยู่ติดกันสามารถจับน้ำตาลบางส่วนที่เพื่อนบ้านของพวกเขาผลิตก่อนที่น้ำตาลจะกระจายออกไป” เขาเขียนในอีเมลถึง LiveScience "สิ่งนี้ทำให้มีโอกาสมากขึ้นที่พวกเขาจะจับน้ำตาลมากพอที่จะเติบโตและแบ่งออก"
Koschwanez กล่าวว่าปรากฏการณ์นี้คล้ายกับที่ผู้ชายสวมกุหลาบบนปกของเขาในงานแต่งงานจะไม่ได้กลิ่นกลิ่นหอมของมันเมื่อเขายืนอยู่คนเดียวเพราะกลิ่นอ่อนแอเกินไป อย่างไรก็ตามเมื่อเขาและคนอื่น ๆ ที่สวมใส่กุหลาบรวมตัวกันเพื่อถ่ายรูปเขาสามารถได้กลิ่นเพราะกลิ่นจากดอกกุหลาบทั้งหมดกำลังแพร่กระจายขึ้นไปในอากาศใกล้พวกเขา
นักวิจัยยังเปรียบเทียบความสำเร็จของแต่ละบุคคลและยีสต์กับยีสต์ที่ออกแบบมาเพื่อโกงโดยไม่ผลิตน้ำตาลง่าย ๆ ของตัวเอง ยีสต์ที่เป็นก้อนประสบความสำเร็จมากขึ้นการปรากฏตัวของคนขี้โกงยีสต์พวกเขาพบว่ายีสต์แต่ละตัว
“ เนื่องจากมีสิ่งมีชีวิตจำนวนมากที่หลั่งเอนไซม์เพื่อเก็บเกี่ยวสารอาหารจากสภาพแวดล้อมของพวกเขาและเนื่องจากมีสิ่งมีชีวิตมากมายที่ยังคงติดอยู่หลังจากที่พวกเขาแบ่งเราจึงเสนอสิ่งนี้ว่าเป็นตัวเลือกที่เป็นไปได้สำหรับหลายเซลล์อย่างง่าย ๆ ” Koschwanez กล่าว
เช่นเดียวกับยีสต์รุ่นแบคทีเรียและเชื้อราอื่น ๆ สามารถแยกเอนไซม์ลับเพื่อสลายแป้งในพืชเพื่อย่อยน้ำตาลที่เรียบง่ายที่เกิดขึ้นตาม Koschwanez
การวิจัยปรากฏตัวในวันนี้ (9 ส.ค. ) ในวารสาร PLOS ชีววิทยา การวิจัยอย่างต่อเนื่องของเขาบ่งชี้ว่ายีสต์เซลล์เดียวที่ปลูกมาหลายชั่วอายุคนในสารละลายที่ใช้ในการตากลอกของสหภาพยุโรปสามารถพัฒนาพฤติกรรมที่เป็นก้อนได้ Koschwanez กล่าว
คุณสามารถติดตามได้LiveScience นักเขียน Wynne Parry บน Twitter@wynne_parry-ติดตาม LiveScience สำหรับข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุดและการค้นพบบน Twitter@livescienceและต่อไปFacebook-
