僅由一個細(xì)胞組成的巨型藻類有一種聰明的方法來知道時間

植物、動物和許多真菌通常通過二元過程生長裂變，一種無性繁殖形式，允許細(xì)胞分裂、繁殖和產(chǎn)生專門用于某些活動的新細(xì)胞。

并非所有宏觀生物遵守規(guī)則手冊雖然。許多大型海藻，如綠葉藻類考勒帕，缺乏微觀的分裂結(jié)構(gòu)，使它們成為一些最大的單細(xì)胞系統(tǒng)已知。

這些植物親戚仍然能夠生長米大小，并且非常善于吞噬陽光來擴張，它們已成為許多新領(lǐng)域的成功入侵者。

但是，當(dāng)一個身體實際上是一個巨細(xì)胞時，是什么協(xié)調(diào)了生長過程呢？

為了找到答案，加州理工學(xué)院的生物工程師Eldad Afik及其同事砍掉了該物種的碎片短尾鯛（Caulerpa brachypus）看看它是如何重新生長的。

“細(xì)胞生物學(xué)的一個主要范式是，細(xì)胞的內(nèi)部環(huán)境是由其環(huán)境和細(xì)胞核中發(fā)生的事情決定的。說阿菲克。

“但是在考勒帕，沒有什么可以將原子核彼此分開。

即使沒有膜和壁來劃分植物的眾多細(xì)胞核，這種有趣的生物仍然設(shè)法將自己組織成類似于葉子、莖和根的器官狀結(jié)構(gòu)。

在切斷藻類的碎片后，研究人員發(fā)現(xiàn)其再生部位的綠色色素沉著強度存在差異。在晚上，這些斑點相對透明，而在白天，它們變成了固體，不透明的綠色。

以前的研究表明這種顏色的變化可能是陽光處理葉綠素進出該地點的結(jié)果。Afik和他的團隊開始確定葉綠素的運動是否實際上是對光的反應(yīng)。

暴露標(biāo)本短胸梭菌在12小時的強光下，然后是12小時的黑暗中，研究人員發(fā)現(xiàn)藻類的葉子比連續(xù)24小時暴露在強光下的標(biāo)本長得更長，這表明一夜的“睡眠”對于維持它們的自組織至關(guān)重要。

當(dāng)沐浴在光線下時，部分Caulerpa's（考勒帕酒店）身體被一股翠綠的葉綠素淹沒，使其能夠進行光合作用和生長。到了晚上，這股綠色浪潮似乎崩潰了，在此期間藻類休息了。

然而，真正有趣的是，藻類似乎可以預(yù)測黃昏和黎明何時到來。它改變了葉綠素活性以前新的光照條件甚至到來，暗示藻類有一種內(nèi)部生物鐘，它用它來生長和發(fā)育。

“我們發(fā)現(xiàn)不同的形態(tài)取決于光的時間模式，這表明葉綠素波可以將生物振蕩器與新陳代謝和形態(tài)發(fā)生聯(lián)系起來，”研究人員在他們的論文中解釋.

當(dāng)綠色葉綠體根據(jù)晝夜光循環(huán)傳播時，它不僅為巨型斑點提供了時間感，還為它提供了位置感。

這給藻類帶來了相當(dāng)于從屁股上知道它的頭部，讓它能夠確定何時何地生長。不需要“單元格”。

這項研究發(fā)表在自然通訊.

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