F. alba konvergerer på bakterier. (Marko Kaksonen) En sjælden og mystisk slimskimmel kan indeholde spor om fremkomsten af multicellularitet.
Forskere har fundet ud af, at de typisk encellede arter Fonticula alba går sammen for at danne en invasiv helhed, der river sig igennem en bakteriekoloni på et bestemt trin af dens livscyklus og fester som en enkelt organisme. Dette kollektiv har dyrelignende egenskaber og opfører sig som en aggressiv Kræft .
Denne opdagelse kunne hjælpe os med at forstå, hvordan flercellede organismer opstod fra den simple, encellede oprindelse af alt liv på Jorden.
Fonticula alba er en sjælden og ejendommelig type slimskimmel. Det blev isoleret i 1960 fra en prøve fundet i hundeafføring i Kansas ; dens livscyklus og adfærd var efterfølgende studeret i et laboratorium, hvor det blev dyrket.
Ligesom mange andre slimsvampe (som faktisk ikke er svampe, men medlemmer af protisterriget, en slags samlende gruppe for alt, der ikke pænt kan kategoriseres som dyr, grøntsager eller svampe), F. alba tilbringer det meste af sin livscyklus som en encellet organisme, der lever af bakterier som en del af forfaldscyklussen.
Når det er tid til at formere sig, aggregeres disse enkeltceller og samles i en flercellet form for at dyrke vulkanlignende frugtlegemer, der frigiver sporer for at vokse... mere F. alba .
Det er også i modsætning til andre slimforme. F. alba er tættere beslægtet med svampe end andre slimskimmel og er kategoriseret under samme klade som svampe.
Et team af forskere ledet af biolog Christopher Toret fra universitetet i Genève i Schweiz ønskede at lære mere om organismens lidet undersøgte livscyklus, så de gik i gang med at dyrke den i laboratoriet. Selvom slimskimmel kan fodre på forskellige typer bakterier, kaldes en almindelig fækal bakterie Klebsiella pneumoniae blev identificeret som den optimale samkultur til F. alba tilbage i 1979, så det er det, forskerne brugte.
De voksede kolonier af K. pneumoniae , og introducerede slimskimmel på forskellige stadier af bakteriernes livscyklus. Forskerne fandt noget meget ejendommeligt og uventet: mod slutningen af bakteriens liv, som K. pneumoniae var ved at løbe tør for mad, F. alba aggregeret til en flercellet tilstand - ikke til frugt, men for at brødføde bakterierne.
Efterhånden som slimskimmelen kom sammen og flyttede ind i bakteriekolonien, udviklede den forbigående cellesøjler, der dannede fangarm-lignende filamenter; disse lignede de hyfer, vi kender fra svampe, som udfører en række funktioner, herunder at søge næringskilder. Disse filamenter udførte samarbejdssøgning og invasion af den bakterielle agarplade for at finde nye fødekilder.
Slimskimmelcellerne kom sammen for at danne disse filamenter, med en enkelt 'leder'-celle i spidsen og 'følger'-celler arrangeret bagved. På en eller anden måde kommunikerer disse celler, hvor ledercellen udsender information til følgercellerne.
Da forskerne forstyrrede ledercellen i en slynge ved hjælp af en laser, faldt følgercellerne i opløsning og var ikke længere i stand til at opsøge nye fødekilder. Den samme uorden blev ikke observeret, da en af følgercellerne blev forstyrret. Dette antydede, at cellerne faktisk havde specifikke roller i denne multicellulære tilstand.
Dette antyder, sagde forskerne, en tidligere uovervejet oprindelse for svampehyfer.
'Vi foreslår en hypotese, hvor hyfer kunne have haft en direkte aggregativ oprindelse,' skrev forskerne i deres papir .
'Den sidste fælles forfader til svampe og F. alba kan have samlet amøboide celler til hoved-til-hale arboriserede invasive kollektiver.'
Kræftstater bruger også leder-og-følger-dynamik til invasion, hvilket tyder på, at forskellige slags celler kan vise lignende adfærd af forskellige årsager. Det betyder F. alba kunne være en stærk modelorganisme til at forstå fremkomsten af multicellularitet som et generelt begreb, sagde holdet.
Forskningen er publiceret i Aktuel biologi .
H/T: Videnskabsmanden