Разделы
Материалы

В лаборатории из дрожжей вырастили мегаорганизмы: они стали в 10 тыс. раз сильнее

Фото: Georgia Tech | Микроскопические изображения модулей "эволюционировавших" дрожжей образующие более крупные кластеры

В смелой попытке заполнить пробелы в эволюции ученые Технологического института Джорджии проводят новаторский эксперимент, направляя одноклеточные дрожжи на эволюцию в сложные многоклеточные кластеры.

Представьте себе группу ученых, собравшихся в лаборатории и использующих магию науки для ускорения эволюции. Они возятся с простыми одноклеточными формами жизни, пытаясь убедить их стать сложными многоклеточными формами жизни. Результаты? Выращенные в лаборатории дрожжи превратились в мегаорганизмы, которые в 20 000 раз больше и в 10 000 раз сильнее, пишет New Atlas.

В Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!

Забудьте об обезьяноподобном существе, о котором вы обычно думаете, когда слышите "недостающее звено". В эволюционной цепочке есть еще один, более умопомрачительный пробел. Это скачок от одноклеточных существ к многоклеточным, ключевой этап в великом путешествии жизни на Земле.

Ученые из Технологического института Джорджии поставили перед собой задачу преодолеть этот разрыв. Они приступили к амбициозному эксперименту, цель которого — направить одноклеточные формы жизни на эволюцию в многоклеточные. Мы уже видели эксперименты по направленной эволюции — они продолжаются уже несколько десятилетий и даже получили Нобелевскую премию по химии в 2018 году. Но обычно они были направлены на создание новых лекарств или решение конкретных проблем, а не на заполнение пробелов в нашем родословном древе, которое насчитывает много веков.

Эксперимент, получивший название MuLTEE (Multicellularity Long-Term Evolution Experiment), начался со скромного одноклеточного организма, известного как дрожжи-снежинки. Ученые держали дрожжи в инкубаторах, которые постоянно тряслись, создавая для дрожжей своего рода мини-аттракцион "американские горки". Каждый день они отбирали колонии, которые росли быстрее и больше всех, для дальнейшего культивирования, по сути, играя в сватовство и выбирая победителей в игре на выживание сильнейших.

И вот, после примерно 3000 раундов этой дрожжевой версии "Голодных игр", дрожжи объединились в кластеры из более чем 500 000 клеток. Теперь эти скопления были в 20 000 раз больше и крепкие, как дерево. Да, наши крошечные дрожжи занимались в тренажерном зале и выросли!

Ученые присмотрелись поближе, чтобы понять секрет дрожжей. Они обнаружили, что дрожжевые клетки растянулись, создавая больше места друг для друга и уменьшая фактор "сминания". Это изменение позволило кластерам увеличиться в размерах, не разрываясь на части, как переполненные водяные шары.

Но здесь действовало что-то еще. Рост был слишком масштабным, чтобы объяснить его только этим. Поэтому команда посмотрела еще ближе, используя сканирующий электронный микроскоп, по сути, суперувеличитель.

"Мы обнаружили совершенно новый физический механизм, который позволил этим дрожжевым кластерам увеличиться до такой степени", — говорит Озан Боздаг, ведущий автор исследования. "Дрожжевые клетки переплетались друг с другом, подобно лианам, укрепляя всю структуру".

Хотя супердрожжи еще не освоили все хитрости многоклеточного организма, это сплетение, похожее на виноградную лозу, похоже, является большим шагом в правильном направлении. Эксперимент еще не закончен, и вполне возможно, что в будущем мы увидим еще не один дрожжевой прорыв.

Ранее Фокус писал об интересных колонизаторах. На автопортрете Да Винчи обнаружили колонию грибка.