Вчені знайшли «комп'ютер» усередині крихітних організмів без мозку

Вчені з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско вивчили крихітних мешканців ставків Euplotes eurystomus і помітили незвичайну логіку в їхньому русі. За словами дослідників, для цього організми використовують своєрідний "комп'ютер", повідомляє Science alert.

У крихітних одноклітинних істот немає мозку, який міг би керувати складним рухом. Тому, як правило, вони перекочуються, ковзають чи пливуть. Але Euplotes eurystomus снують, як комахи, рухаючи 14 маленькими придатками.

За словами вчених, рух організмів нагадує годинниковий механізм, що циклічно повторює шаблон заданих станів, які регулюються залежно від довкілля.

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Давні мікроби спричинили зміни клімату на Марсі, які не змогли пережити

«Здавалося, що рухи пов'язані послідовною логікою. Вони не були випадковими, і ми почали підозрювати, що відбувається якесь опрацювання інформації», — заявив біофізик Бен Ларсон.

У організмів є 14 пучків вій, які діють разом на кшталт крихітних ніг, званих вусиками. Ці вусики використовуються для пересування та полювання.

Ларсон та його колеги простежили за рухами крихітних хижаків у сповільненій зйомці. Вчені визначили 32 різні комбінації рухів ніг і виявили, що деякі комбінації з більшою ймовірністю йдуть одна за одною.

Вусики складаються з тубулінових волокон, як і інші каркасні структури клітини (її цитоскелет). Ці волокна діють як опорна структура між різними вусиками, тому вони також функціонують як свого роду механічне повідомлення.

Комп'ютерне моделювання показало, що напруга і деформація волокон диктують, який набір положень вусиків активний у кожен момент часу. У деяких вусиках на різних стадіях ходьби накопичуються стрес; коли цей стрес знімається, він спонукає клітину рухатися вперед у такий стан, викликаючи циклічний перехід між ними.

Вчені вважають, що те, що зміна станів відбувається невипадково, означає, що всередині крихітних організмів є рудиментарний комп'ютер. Вчені піддали Euplotes eurystomus впливу препарату, який порушує синхронні реакції тубулінових волокон. Внаслідок цього організми почали рухатися хаотичними колами.

Хода Euplotes eurystomus, як і раніше, залишалася правильною, але вона більше не координувалася таким чином, щоб забезпечувати максимально ефективний рух.

Вчені вважають, що крихітні істоти контролюють свій рух не мозком та нервами, а мережами сигнальних молекул. Раніше дослідники вже спостерігали за тим, як такі мережі можуть забезпечувати складну поведінку мікробів, наприклад, прийняття рішень та навігацію лабіринтами.