İnsanlar çoxhüceyrəli (və daha böyük) olmağın müəyyən bir üstünlük olduğunu düşünməyi sevirlər, baxmayaraq ki, Yerdəki həyatın 80%-i təkhüceyrəli orqanizmlərdən ibarətdir – bəziləri hər hansı bir heyvan üçün ölümcül şəraitdə inkişaf edir.

Əslində çoxhüceyrəli həyatın niyə və necə təkamül etdiyi bioloqları çoxdan çaşdırıb. Çoxhüceyrəliliyin ilk məlum nümunəsi təxminən 2,5 milyard il əvvəl, dəniz hüceyrələrinin (siyanobakteriyaların) filamentli koloniyalar yaratmaq üçün birləşdiyi zaman idi. Bu keçidin necə baş verdiyi və hüceyrələrə qazandırdığı faydalar hələ də aydın deyil.

Dəniz Bioloji Laboratoriyasından (MBL) əldə edilən bir araşdırma, çoxhüceyrəli həyatın təkamülündə potensial qüvvə kimi hüceyrələr arasında əməkdaşlıq təşkilatının parlaq nümunəsini təqdim edir. Nisbətən nəhəng birhüceyrəli orqanizm olan Stentor tərəfindən kooperativ qidalanmanın maye dinamikasına əsaslanaraq, hesabat Nature Physics-də dərc olunub.

“Biz təkamüldə, orqanizmlərin müstəqil olduqları vaxta qədər bir addım geri atdıq. Nə üçün onlar bir-birlərinə nisbətən mövqelərində sabitləşmədən əvvəl koloniya halında bir araya gəldilər?” Providence Kollecindən Con Kostello, tədqiqatın baş müəllifi və MBL Whitman Mərkəzinin alimi, Roger Williams Universitetinin həmmüəllifi Sean Colin ilə birlikdə deyir.

“Çoxhüceyrəli həyatın mənşəyi ilə bağlı çoxlu iş kimyaya yönəlib. Biz bu prosesdə fiziki qüvvələrin rolunu araşdırmaq istədik” deyən aparıcı müəllif Şaşank Şekhar, Emori Universitetinin fizika üzrə köməkçi professoru və MBL-də keçmiş Whitman Mərkəzinin Erkən Karyera Mükafatçısı.Oyna

00:0000:16SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaFərdi Stentorun axın sahəsini təmsil edən hissəcik izlərini göstərən Flowtrace filmi. Film 1,5 saniyəlik hərəkət edən pəncərə üzərində maksimum intensivlikli Z-proyeksiyalı təsvirlərdən ibarətdir. Kredit: Shekhar et al., Natural Physics , 2025.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1743417209&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-03-physical-evolution-multicellular-life-scientists.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM0LjAuNjk5OC4xNzgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMzQuMC42OTk4LjE3OCJdLFsiTm90OkEtQnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNC4wLjY5OTguMTc4Il1dLDBd&dt=1743417208930&bpp=1&bdt=49&idt=94&shv=r20250327&mjsv=m202503260101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1743416966%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1743416966%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D1b1b09cf233e1b4b%3AT%3D1735548424%3ART%3D1743416966%3AS%3DAA-AfjZKostxhmsFX2YCqOZbTGHa&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=7502670668746&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2084&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=31091242%2C42531706%2C95332924%2C95356498%2C95356506%2C31091361%2C95355300%2C95356787%2C95356928&oid=2&pvsid=4064421083991517&tmod=998620750&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=100

Bir çox ağız birdən yaxşıdır

Stentor uzunluğu 2 mm-ə qədər böyüyə bilən truba şəkilli, tək hüceyrəli orqanizmdir. Doğma gölməçə və ya göllərdə Stentor incə ucunu (tutucu adlanır) yarpaqlara və ya budaqlara bağlayır, trubanın ucu sərbəst yellənir və kirpiklərlə örtülmüş ağzı ilə bakteriyalar kimi qidaları udmaq üçün su burulğanı yaradır.

Laboratoriyada elm adamları qeyd etdilər ki, Stentorları gölməçə suyu ilə dolu bir qaba atdıqda, sürətlə dinamik bir koloniya əmələ gətirirlər, burada hüceyrələrin əslində bir-birinə bağlanmadığı, lakin tutma hissələri şüşə üzərində bir-birinə toxunur.

Maye axınının kəmiyyətini müəyyən etməklə komanda göstərdi ki, bir koloniyadakı iki qonşu Stentor fərdi tutumları ilə müqayisədə ağızlarına su axını sürətini iki dəfə artıra bilər. Bu, onlara daha çox ov və daha sürətli üzən yırtıcıları əmməyə imkan verir, daha güclü burulğanlar yaradaraq, suda daha uzaqdan süpürür.Oyna

00:0000:25SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

“O məni sevir, sevmir”

Bununla belə, iki qonşu Stentorun qazandığı qidalanma faydaları bərabər deyil, komanda tapdı. Güclü olandan daha zəif Stentor birləşərək daha çox qazanır. Maraqlıdır ki, Şekharın dediyi kimi, “o məni sevir, məni sevmir” davranışını nümayiş etdirirlər. Qoşalaşmış Stentorlar truba uclarını bir-birinə yellədikdə, onların maye axınları artır, lakin sonra onlar daima yellənərək ağızlarını yenidən ayırırlar. Niyə?

Buna cavab vermək üçün onlar Ohayo Wesleyan Universitetinin həmmüəllifləri Hanliang Guo və Cənubi Kaliforniya Universitetindən Eva Kansonun rəhbərlik etdiyi koloniya boyunca maye dinamikasının riyazi modelləşdirilməsinə müraciət etdilər.

Guo və Kanso, fərdlərin qonşu tərəfdaşlar arasında keçidini davam etdirdiyi koloniyada bir “əxlaqsızlıq” olduğunu təsdiqlədi. Və nəticə odur ki, Stentor koloniyasındakı bütün hüceyrələr orta hesabla daha güclü qidalanma axını əldə edir.

Komanda yazır: “Koloniyada fərd bir qonşudan uzaqlaşdığı görünsə də, əslində başqa qonşuya yaxınlaşır”. Bu, təkamül nöqteyi-nəzərindən məna kəsb edir, çünki “fərdlərin onlara ən çox fayda verən qonşu fərdlə ünsiyyət quraraq ən əlverişli enerji qazancı axtarması gözlənilir”.

“Siz onlara həmişə gəlirlərini optimallaşdırmağa çalışan kimi baxa bilərsiniz” deyir Costello. Və bütövlükdə koloniya daha çox yemək yığır.Oyna

00:0000:11SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

Sadəcə bir mərhələ

Amma gözləyin. Bu gün tanıdığımız və sevdiyimiz Stentor çoxhüceyrəli deyil. Onun əmələ gətirdiyi koloniyalar efemerdir; onlar sadəcə laboratoriya masasını vurmaqla dağılırlar. Əgər fərdlər birlikdə işləməkdən kollektiv şəkildə faydalanırlarsa, niyə yenidən ayrılırlar?

Alimlər dəqiq bilmirlər. Lakin onlar qeyd ediblər ki, Stentorlara çoxlu yemək verdikdə, stəkana bağlı qalmaqdan və koloniyalarda qidalanmaqdan xoşbəxtdirlər. Lakin yemək götürüldükdə və qıtlaşdıqda, Stentorlar ayrılır və fərdi yemləmə rejiminə keçir.

“İnsanlar da bunu edir” deyir Şekhar. “Çoxlu resurs və yırtıcı olanda biz əməkdaşlıq edirik və əməkdaşlıq edirik. Amma resurslar azaldıqda, hər biri öz işidir.”

Biz klon deyilik

Erkən çoxhüceyrəli həyatın digər modellərində, məsələn, yaşıl yosunlar Volvox cateri, düzgün bölünə bilməyən hüceyrələr sonda onların arasında matrisa təkamül edərək, sonradan fərqlənən genetik olaraq eyni hüceyrələrdən ibarət koloniya əmələ gətirdilər. Lakin efemer Stentor koloniyaları klonlardan deyil, genetik cəhətdən fərqli fərdlərdən əmələ gəlir.

Buna görə də elm adamları onların Stentor modelinin erkən çoxhüceyrəliliyin digər modellərini (müxtəlif nəsillərdə ən azı 25 dəfə təkamül etdiyi güman edilir) qabaqladığını düşünürlər.

“Bu, daha əvvəl, təkamülün çox əvvəlində, xoşbəxt tək hüceyrələr dedilər: “Yaxşı, gəlin birlikdə əyləşək və fayda verək, amma sonra yenidən subaylığa qayıdaq. Çoxhüceyrəlilik hələ daimi deyildi” dedi Şekhar.

Shekhar bu tədqiqata 2014-cü ildə MBL Fiziologiya kursunda tələbə kimi o vaxtkı kursun direktoru, San-Fransisko, Kaliforniya Universitetinin Stentor üzrə eksperti Wallace Marshall ilə başladı.

Ətraflı məlumat: Kooperativ Hidrodinamika Birhüceyrəli Siliat Stentorda Çoxhüceyrəli Bənzər Müstəmləkə Təşkilatını müşayiət edir, Təbiət Fizikası (2025). DOI: 10.1038/s41567-025-02787-y

Jurnal məlumatı: Təbiət Fizikası 

Dəniz Bioloji Laboratoriyası tərəfindən təmin edilmişdir