Дослідницька група з Університету Лунда у Швеції визначила умови навколишнього середовища, які сприяють багатоклітинності, вивчаючи зелені водорості у шведських озерах, надаючи нове розуміння еволюційних шляхів життя. Отримані дані ставлять під сумнів переконання, що багатоклітинність розвивається завдяки властивим перевагам, таким як захист від хижаків. Натомість багатоклітинність виникає як побічний продукт стратегії одноклітинних організмів щодо зменшення стресу навколишнього середовища.
У дослідженні підкреслюється, що життя в багатоклітинних групах не приносить переваг або витрат, а результати сприяють нашому розумінню походження біологічного різноманіття та того, як зелені водорості, ключова група видів, розмножуються та виживають у різних умовах навколишнього середовища.
Еволюція багатоклітинного життя відіграла ключову роль у формуванні біологічного різноманіття. Проте до цього часу ми напрочуд мало знали про природні умови середовища, які сприяють формуванню багатоклітинних груп.
Співпраця між клітинами багатоклітинних організмів дозволила еволюціонувати очам, крилам і листям. Переважне пояснення того, чому розвивається багатоклітинність, полягає в тому, що перебування в групі дозволяє видам краще справлятися з викликами навколишнього середовища, де перебування у великій групі може, наприклад, захистити клітини від поїдання.
«Наші результати заперечують цю ідею, показуючи, що багатоклітинні групи формуються не тому, що вони за своєю суттю корисні, а скоріше як побічний продукт одноклітинних стратегій для зменшення стресу навколишнього середовища. Зокрема, клітини виробляють низку речовин, щоб захистити себе від навколишнього середовища, і ці речовини, здається, запобігають розсіюванню дочірніх клітин від їхньої материнської клітини», — каже Чарлі Корнуолліс, біолог з Університету Лунда.
Щоб зрозуміти, як і чому одноклітинні організми еволюціонують до багатоклітинних, вчені експериментували на зелених водоростях, де деякі види завжди одноклітинні, деякі одноклітинні, але за певних умов стають багатоклітинними, а інші завжди багатоклітинні, що містять тисячі клітин. . Потім вони могли визначити умови навколишнього середовища, які сприяють багатоклітинності, і з’ясувати переваги та витрати для організмів. Потім дослідники поєднали дані з інформацією про середовище, до якого адаптовані одноклітинні та багатоклітинні зелені водорості по всій Швеції.
«Я був здивований тим, що життя в багатоклітинних групах не принесло жодних переваг або витрат. Умови, в яких переживають окремі клітини, можуть бути дуже різними, коли плавають самі по собі, коли вони застрягли в інших клітинах і коли їм доводиться координувати діяльність. Уявіть, що ви були фізично прив’язані до членів своєї сім’ї, я думаю, це мало б на вас значний вплив», – каже Чарлі Корнуолліс.
Дослідження проводилося в шведських озерах, і воно не тільки надає інформацію про те, де і чому зустрічаються зелені водорості, але також допомагає нам зрозуміти походження біологічного різноманіття, яке формує світ навколо нас.
«Результати цього дослідження сприяють нашому розумінню того, наскільки складне життя на Землі розвивалося. Вони також надають інформацію про те, як ключова група видів – зелені водорості, які генерують паливо для екосистем – здатні відтворюватися та виживати в різних умовах навколишнього середовища. Наступного разу, коли ви будете гуляти берегом озера, багатого азотом, просто уявіть, що це сприяє еволюції багатоклітинного життя», — говорить Чарлі Корнуолліс.