Pienet, aivoettomat kärsimät saattavat pystyä tekemään päätöksiä: Yksisoluinen organismi voi "muuttaa mieltään" välttääkseen ärsyttävän aineen lähestymistä uusien havaintojen mukaan.
Yli vuosisata sitten amerikkalainen eläintieteilijä Herbert Spencer Jennings teki kokeilun suhteellisen suuresta, trumpetinmuotoisesta, yksisoluisesta organismista, nimeltään Stentor roeselii. Kun Jennings vapautti ärsyttävää karmiinijauhetta organismien ympärillä, hän havaitsi, että ne reagoivat ennustettavissa olevalla tavalla, hän kirjoitti havainnoissaan, jotka hän julkaisi vuonna 1906 tekstissä nimeltä "Alempien organismien käyttäytyminen".
Jauheen välttämiseksi organismi yrittää ensin taivuttaa vartaloaan jauheen ympärille. Jos se ei toiminut, möykky kääntää silmien liikkeet - karvaiset ulkonemat, jotka auttavat sitä liikkumaan ja syömään - työntääkseen pois ympäröivät hiukkaset. Jos tämä ei vieläkään toiminut, organismi supistuu kiinnittymispisteensä ympärille rehua varten. Ja lopuksi, jos kaikki muu epäonnistuu, se irtoaa pinnasta ja ui pois.
Seuraavina vuosikymmeninä muut kokeilut eivät kuitenkaan onnistuneet toistamaan näitä havaintoja, joten ne hylättiin. Mutta äskettäin ryhmä tutkijoita Harvardin yliopistosta päätti luoda vanhan kokeilun uudelleen sivuprojektina. "Se oli täysin kirjojen ulkopuolinen skunkworks-projekti", vanhempi kirjailija Jeremy Gunawardena, Harvardin järjestelmäbiologi, totesi lausunnossaan. "Se ei ollut kenenkään päivätyö."
Pitkän etsinnän jälkeen tutkijat löysivät Englannista toimittajan, joka oli kerännyt S. roeselii näytteitä golfkenttälammikolta ja heidät kuljetettiin Gunawardenan laboratorioon. Ryhmä käytti mikroskooppia tarkkailla ja tallentaa organismien käyttäytymistä, kun tutkijat päästivät ärsyttävää ainetta lähellä.
Ensinnäkin, he yrittivät vapauttaa karmiinijauhetta, 2000-luvun organismeja ei ärsytetty niin kuin heidän esivanhempansa olivat. "Karmiini on kokenillisen kovakuoriaisen luonnollinen tuote, joten sen koostumus on saattanut muuttua päivästä", tutkijat kirjoittivat tutkimuksessa. Joten he kokeilivat toista ärsyttävää ainetta: mikroskooppisia muovihelmiä.
Tosiaan, S. roeselii alkoi välttää helmiä käyttämällä Jenningsin kuvaamia käyttäytymismalleja. Aluksi käyttäytyminen ei vaikuttanut olevan erityisessä järjestyksessä. Esimerkiksi jotkut organismit taipuvat ensin, sitten supistuvat, kun taas toiset vain supistuvat. Mutta kun tutkijat tekivät tilastollisen analyysin, he huomasivat, että keskimäärin oli todellakin samanlainen järjestys kuin organismien päätöksentekoprosessissa: Yksisoluiset läiskät melkein aina valitsivat taivuttaa ja muuttaa silikoiden suuntaa ennen kuin sopimuksen mukaan tai irrotettu ja ui pois lausunnon mukaan.
Lisäksi tutkijat havaitsivat, että jos organismi saavuttaa vaiheen, jossa tarvitsee supistua tai irtautua, oli yhtä suuri mahdollisuus, että he valitsevat yhden käyttäytymisen toisen yli.
"He tekevät ensin yksinkertaisia asioita, mutta jos jatkat stimulointia, he" päättävät "kokeilla jotain muuta", Gunawardena sanoi. "S. roeselii sillä ei ole aivoja, mutta näyttää olevan jonkinlainen mekanismi, joka käytännössä antaa sen "muuttaa mieltään" heti, kun tuntuu, että ärsytys on jatkunut liian kauan ".
Tulokset voivat auttaa syöpätutkimukseen ja jopa muuttaa tapaamme ajatella omia solujamme. Sen sijaan, että solut olisivat vain "ohjelmoituja" tekemään jotain geeneillämme, "solut ovat hyvin monimutkaisessa ekosysteemissä, ja ne ovat tavallaan puhuessaan ja neuvotellen keskenään, reagoimalla signaaleihin ja tekemällä päätöksiä", Gunawardena sanoi. Yksisoluiset organismit, joiden esi-isät olivat kerran hallinneet muinaista maailmaa, saattavat olla "paljon hienostuneempia kuin mitä me yleensä tunnustamme heille", hän sanoi.
Havainnot julkaistiin 5. joulukuuta lehdessä Current Biology.
