บาคาร่า มีหลายวิธีในการจัดการกับศัตรูพืชที่น่ารำคาญ—แค่ถาม Stentor roeseli โดย SARA KILEY WATSON | เผยแพร่เมื่อ ธันวาคม 6, 2019 16:00 น ศาสตร์ Stentor roeselii เซลล์
เซลล์เล็กๆ เหล่านี้อาจมีความสามารถในการตัดสินใจมากกว่าที่เราเคยคิดว่าเซลล์จะทำได้ Flickr/Picturepest
สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวคิดอย่างไร? เห็นได้ชัดว่าคำตอบนั้นมากกว่าที่เราให้เครดิตกับพวกเขาเล็กน้อย นักวิทยาศาสตร์มักกำหนดกรอบพฤติกรรมของเซลล์ว่าเป็น “การเขียนโปรแกรม” ซึ่งเป็นการตอบสนองโดยธรรมชาติและเข้ารหัสต่อสิ่งเร้าธรรมดา แทนที่จะเป็นรูปแบบการคิดหรือการตัดสินใจ แต่การศึกษาใหม่ ที่ ตีพิมพ์ใน Current Biology อาจท้าทายสิ่งนั้น
Jeremy Gunawardenaผู้เขียนและนักชีววิทยาด้านระบบที่เกี่ยวข้องกันกล่าวว่า “บางทีอาจไม่ใช่ว่าพวกเขาถูกตั้งโปรแกรมให้ทำอะไรบางอย่างแต่โปรแกรมนี้กลับให้เครื่องจักรสำหรับสร้างความคิดของตัวเอง”
แน่นอน สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวไม่มี “จิตใจ”
แต่ดูเหมือนคุณกุณวารเดนาและเพื่อนร่วมงานของเขาได้แสดงให้เห็นว่าเซลล์บางเซลล์มีคำตอบในการเลือกตอบสนองต่อสารกระตุ้นบางชนิด และไม่ใช่แนวคิดใหม่ การทดลองครั้งแรกเพื่อแสดงให้เซลล์มีปฏิกิริยาอย่างอิสระต่อสภาพแวดล้อมเกิดขึ้นเมื่อ 100 ปีที่แล้ว
นักวิจัยจาก Harvard Medical School รวมทั้ง Gunawardena ทำงานเพื่อสร้างการศึกษาใหม่ในปี 1906 โดย Herbert Spencer Jennings ซึ่งพบหลักฐานว่าเมื่อStentor roeseli สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวรูปทรัมเป็ต ถูกรบกวนโดยสิ่งที่ระคายเคือง มันตัดสินใจว่าจะตอบสนองอย่างไร เซลล์ที่หลีกเลี่ยงสิ่งเร้าที่น่ารำคาญสามารถอธิบายได้ง่าย ๆ ว่าเป็นการสะท้อนกลับอย่างง่าย แต่เจนนิงส์อ้างว่าดู เซลล์ Stentor roeseliที่แตกต่างกันใช้พฤติกรรมที่แตกต่างกันเพื่อบรรลุผลสำเร็จในการหลบหลีก นั่นเป็นพฤติกรรมที่ซับซ้อนที่จะเห็นในสิ่งมีชีวิตที่ดูเหมือนไม่ซับซ้อน
การค้นพบดั้งเดิมของเจนนิงส์แสดงให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตเล็กๆ ที่สัมผัสกับสีแดงเลือดนก (สีย้อมที่ประกอบด้วยแมลงบด) มีปฏิกิริยาตอบสนองในหลากหลายวิธีที่แตกต่างกัน ได้แก่ การงอ การเปลี่ยน ciliates ของพวกมัน การหดตัวเป็นก้อนกลม หรือหลุดออกมา ถ้าเจนนิงส์เปิดเผยเซลล์แต่ละเซลล์ให้สัมผัสกับสารระคายเคืองหลายครั้งติดต่อกัน ดูเหมือนว่าพวกเขาจะทบทวนกลยุทธ์ในการต่อต้านสีแดงเลือดของพวกเขา—บางทีในตอนแรกอาจก้มตัวออกจากสีย้อม แล้วบีบเป็นลูกบอลป้องกัน แล้วว่ายน้ำออกไปเป็นทางเลือกสุดท้าย
https :// www . ยู ทูบ คอม/ ดู? v = GYvj8 – 1tNmI & คุณสมบัติ= youtu _ เป็น//
เมื่อนักวิจัยคนอื่นๆ ล้มเหลวในการสร้างการศึกษาใหม่ในช่วงอายุหกสิบเศษ ชุมชนวิทยาศาสตร์ก็มองว่าผลลัพธ์ของเจนนิงส์นั้นไม่ถูกต้อง สิ่งมีชีวิตทั้งหมดในการศึกษาติดตามผลจะว่ายออกไปในตัวอย่างแรกของสารระคายเคืองแทนที่จะลองใช้กลไกต่างๆ
แต่เมื่อกุณวาร์เดนากลับไปดูการศึกษาที่คาดว่า
.จะหักล้างการวิจัยของเจนนิงส์ เขาพบว่าพวกเขาไม่ได้ใช้สิ่งมีชีวิตที่ถูกต้องด้วยซ้ำ
“ฉันไม่อยากจะเชื่อเลยว่างานของเจนนิงส์ถูกทิ้งลงถังขยะเพราะงานชิ้นเล็กชิ้นน้อยชิ้นนี้ที่ใครบางคนทำ” กุนาวาร์เดนาบอกกับPopular Science
จากที่นั่น เขากล่าวว่า กุณวาร์เดนา “สร้างความรำคาญ” ให้กับตัวเองในห้องทดลองของเขา โดยพยายามให้ใครสักคนร่วมทีมเพื่อสร้างการทดลองขึ้นใหม่ จากนั้นเขาและผู้เขียนร่วมของเขา (ซึ่งโชคดีสำหรับ Gunawardena ที่ไม่ตัดสินใจขดตัวเป็นลูกบอลหรือวิ่งหนีเนื่องจากการแหย่ของเขา) ซื้อS. roeseli ที่พบในสระน้ำในสนามกอล์ฟในอังกฤษและตั้งค่า ออกไปดูว่าเจ้าสัตว์น้อยตัวนี้มีความเด็ดขาดเพียงใด
นักวิจัยได้จัดตั้งและดำเนินการอุปกรณ์สำหรับถ่ายวิดีโอเทปและปิเปตสีแดงเลือดนกใกล้กับสิ่งมีชีวิตเพื่อดูว่าจะเกิดอะไรขึ้น ในการทดลองของ Gunawardena สีแดงเลือดนกไม่ได้ทำให้สิ่งมีชีวิตทำอะไรเลย แต่เมื่อฉีดพ่นด้วยไมโครบีดพลาสติกขนาดเล็กเพื่อเป็นทางเลือกอื่นของการระคายเคือง เซลล์ดังกล่าวก็แสดงกลไกการหลีกเลี่ยงแบบเดียวกับที่เจนนิงส์พบในครั้งแรก
การตอบสนองที่แน่นอนขึ้นอยู่กับตัวสิ่งมีชีวิตเองและจำนวนครั้งที่มันรู้สึกรำคาญ บางเซลล์ต้องผ่านปฏิกิริยาทั้งสี่ ในขณะที่เซลล์บางเซลล์สามารถหดตัวและคลายตัวได้ในครั้งแรกที่เม็ดบีดมา
“สิ่งที่น่าสนใจมากเกี่ยวกับการทดลองนี้คือมันเผยให้เห็นว่าเซลล์แต่ละเซลล์มีความสามารถในพฤติกรรมที่ซับซ้อนกว่าที่เรามักจะให้เครดิตกับพวกเขา” Gunawardena กล่าว
Micheal Travisanoศาสตราจารย์ด้านนิเวศวิทยาและวิวัฒนาการแห่งมหาวิทยาลัยมินนิโซตา ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้ กล่าวว่า โดยปกติเราจะมองหาพฤติกรรมประเภทนี้ในสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนมากขึ้นเท่านั้น ไม่ว่าจะเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีเชื้อราหลายเซลล์หรือลิง
Travisano กล่าวว่า “มันท้าทายสมมติฐานของเราถึงความจำเป็นในการมีพฤติกรรมที่ซับซ้อนซึ่งส่วนใหญ่ได้รับการศึกษาในระบบนิเวศทางพฤติกรรม” “ในการศึกษานี้ พวกเขากำลังศึกษา ciliate—ไม่ใช่แม้แต่ [อาณานิคมของ ciliates]—ที่มีพฤติกรรมบางอย่างที่เราเชื่อมโยงกับสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนกว่ามาก”
นอกเหนือไปจากความจริงที่ว่าเซลล์เหล่านี้ดูเหมือนจะตัดสินใจที่จะดำเนินการเมื่อรู้สึกหงุดหงิดแทนที่จะเพียงแค่กระดิกออกไป คุณกุนาวาร์เดนาพบว่ามีโอกาสเกือบ 50/50 ที่เมื่อถูกรบกวน เซลล์จะ “เลือก” ที่จะหดตัวหรือ ” เลือก” ที่จะว่ายออกไป—เกือบจะเหมือนกับการโยนเหรียญ ขั้นตอนต่อไปของเขาคือการหาสาเหตุ
การคิดว่าเซลล์แต่ละเซลล์มีความเป็นอิสระในระดับหนึ่งอาจทำให้เกิดมุมมองใหม่เกี่ยวกับการพัฒนาของโรคได้ Gunawardena กล่าว “เราอาจต้องการนำวิธีคิดเกี่ยวกับเซลล์ไปสู่มุมมองทางนิเวศวิทยาและองค์ความรู้มากขึ้น” บาคาร่า
