Hitech logo

Идеи

В поисках «отсутствующего звена» биологи увеличили размер дрожжей в 20 000 раз

TODO:
Георгий Голованов16 мая 2023 г., 18:16

В эволюционной биологии есть множество отсутствующих звеньев, помимо переходного этапа между обезьяной и человеком. Одно из самых важных для развития жизни на Земле должно связывать одноклеточные организмы с многоклеточными. Исследуя этот вопрос в ходе долгосрочного эксперимента, ученые вырастили намного более крупные и устойчивые дрожжи. Настолько крупные, что они стали различимы невооруженным глазом, а по крепости оказались сопоставимы с древесиной. Получить такой результат удалось пропустив через направленную эволюцию около 3000 поколений дрожжей.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Биологи из Технологического института Джорджии сообщили о первых результатах эксперимента, который надеются продолжать на протяжении десятков лет. Его цель — развитие одноклеточного организма в совершенно новую многоклеточную форму жизни. Обычно эксперименты по направленной эволюции проводятся ради создания новых лекарств или решения других практических проблем, но в этом случае ученые собираются заполнить пробелы в нашем генеалогическом древе.

В первой фазе эксперимента MuLTEE исследователи работали с дрожжами, рассказывает New Atlas. Микроорганизмы росли в шейкерах-инкубаторах, и каждый день ученые занимались искусственным отбором — колонии, которые росли быстрее остальных и развивались лучше, проходили на следующий тур. Примерно через 3000 поколений дрожжи эволюционировали до кластеров из более чем 500 000 клеток — это в 20 000 с лишним раз больше, чем оригинальный штамм. Они стали различимы невооруженным глазом, а по крепости оказались сопоставимы с древесиной.

Изучив результат, ученые обнаружили, что отдельные клетки дрожжей вытянулись, что привело к снижению плотности клеток в каждой группе и уменьшению давления, которое они оказывали друг на друга. Благодаря этому кластеры не растрескались, как это бывает обычно при определенной плотности, и смогли стать больше.

Однако одного этого механизма недостаточно для того, чтобы вызвать такие значительные изменения, утверждают биологи. Поэтому они воспользовались сканирующим электронным микроскопом и обнаружили совершенно новый физический механизм, позволяющий группам клеток расти до очень большого размера. Ветви дрожжей переплелись, как виноградная лоза, и укрепили друг друга.

Несмотря на то, что полученные дрожжи все еще не обладают многими биологическими свойствами по-настоящему многоклеточных организмов, их необычная клеточная спутанность кажется шагом на пути в этом направлении. Эксперимент далек от завершения, и ученые надеются получить ответы на эти и другие вопросы эволюции одноклеточных организмов.

Группа немецких антропологов установила, что самые первые орудия труда древних предков человека и современных макак полностью идентичны. При этом макаки создают их не преднамеренно, а случайно. На основе своих наблюдений ученые ставят под сомнение устоявшуюся теорию эволюции человека, в основе которой сознательное производство средств труда и их поэтапное совершенствование.