F. alba konvergiert auf Bakterien. (Marko Kaksonen) Ein seltener und mysteriöser Schleimpilz könnte Hinweise auf die Entstehung der Vielzelligkeit enthalten.
Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die Art typischerweise einzellig ist Fonticula alba verbinden sich zu einem invasiven Ganzen, das in einem bestimmten Stadium seines Lebenszyklus eine Bakterienkolonie durchdringt und sich wie ein einzelner Organismus ernährt. Dieses Kollektiv hat tierähnliche Eigenschaften und verhält sich aggressiv Krebs .
Diese Entdeckung könnte uns helfen zu verstehen, wie aus den einfachen, einzelligen Ursprüngen allen Lebens auf der Erde mehrzellige Organismen entstanden sind.
Fonticula alba ist eine seltene und eigenartige Art von Schleimpilz. Es wurde 1960 aus einer Probe isoliert, die in gefunden wurde Hundekot in Kansas ; Sein Lebenszyklus und sein Verhalten waren anschließend studiert in einem Labor, in dem es kultiviert wurde.
Wie viele andere Schleimpilze (bei denen es sich eigentlich nicht um Pilze, sondern um Mitglieder des protistischen Königreichs handelt, einer Art Sammelgruppe für alles, was sich nicht eindeutig als Tier, Pflanze oder Pilz kategorisieren lässt), F. alba Die meiste Zeit seines Lebens verbringt es als einzelliger Organismus und ernährt sich im Rahmen des Zerfallszyklus von Bakterien.
Wenn es an der Zeit ist, sich zu vermehren, aggregieren diese einzelnen Zellen und kommen in einer mehrzelligen Form zusammen, um vulkanähnliche Fruchtkörper zu bilden, die Sporen freisetzen, um zu wachsen … mehr F. alba .
Es ist auch anders als andere Schleimpilze. F. alba ist enger mit Pilzen verwandt als andere Schleimpilze und wird derselben Klasse wie Pilze zugeordnet.
Ein Forscherteam unter der Leitung des Biologen Christopher Toret von der Universität Genf in der Schweiz wollte mehr über den wenig erforschten Lebenszyklus des Organismus erfahren und machte sich daher daran, ihn im Labor zu kultivieren. Obwohl sich der Schleimpilz von verschiedenen Arten von Bakterien ernähren kann, wird ein häufig vorkommendes Fäkalienbakterium genannt Klebsiella pneumoniae wurde als optimale Co-Kultur identifiziert F. alba Das haben die Forscher bereits 1979 verwendet.
Sie züchteten Kolonien von K. pneumoniae , und führte den Schleimpilz in verschiedenen Phasen des Lebenszyklus der Bakterien ein. Die Forscher fanden etwas sehr Eigenartiges und Unerwartetes: Gegen Ende des Lebens der Bakterien, als K. pneumoniae ihnen ging das Essen aus, F. alba zu einem vielzelligen Zustand aggregiert – nicht um Früchte zu tragen, sondern um sich von den Bakterien zu ernähren.
Als der Schleimpilz zusammenkam und in die Bakterienkolonie vordrang, entwickelte er vorübergehende Zellsäulen, die tentakelartige Filamente bildeten; Diese ähnelten den Hyphen, die wir von Pilzen kennen und die eine Reihe von Funktionen erfüllen, unter anderem die Suche nach Nährstoffquellen. Diese Filamente führten eine kooperative Suche und Invasion der Bakterienagarplatte durch, um nach neuen Nahrungsquellen zu suchen.
Die Zellen des Schleimpilzes schlossen sich zusammen und bildeten diese Filamente mit einer einzelnen „Leiter“-Zelle an der Spitze und dahinter angeordneten „Folge“-Zellen. Irgendwie kommunizieren diese Zellen, wobei die Führungszelle Informationen an die Folgezellen weitergibt.
Als die Forscher die Leitzelle in einer Ranke mit einem Laser zerstörten, gerieten die Folgezellen in Unordnung und waren nicht mehr in der Lage, nach neuen Nahrungsquellen zu suchen. Die gleiche Unordnung wurde nicht beobachtet, als eine der Folgezellen zerstört wurde. Dies deutete darauf hin, dass die Zellen in diesem vielzelligen Zustand tatsächlich spezifische Rollen spielten.
Dies deutet, so die Forscher, auf einen bislang unberücksichtigten Ursprung der Pilzhyphen hin.
„Wir schlagen eine Hypothese vor, bei der Hyphen einen direkten aggregativen Ursprung haben könnten.“ schrieben die Forscher in ihrer Arbeit .
„Der letzte gemeinsame Vorfahre von Pilzen und.“ F. alba Möglicherweise haben sie amöboide Zellen zu baumartigen, invasiven Kollektiven von Kopf bis Schwanz zusammengefügt.“
Krebserkrankungen nutzen bei der Invasion auch die Leader-and-Follower-Dynamik, was darauf hindeutet, dass verschiedene Arten von Zellen aus unterschiedlichen Gründen ähnliche Verhaltensweisen zeigen können. Das heisst F. alba könnte ein leistungsstarker Modellorganismus sein, um die Entstehung der Mehrzelligkeit als allgemeines Konzept zu verstehen, sagte das Team.
Die Forschung wurde veröffentlicht in Aktuelle Biologie .
H/T: Der Wissenschaftler