Biljke, životinje i mnoge gljive obično rastu kroz proces binarne fisije, oblik aseksualne reprodukcije koji omogućava ćeliji da se deli, razmnožava i proizvodi nove ćelije koje su specijalizovane za određene aktivnosti.
Međutim, ne igraju svi makrosopski organizmi po pravilniku. Brojnim velikim morskim algama, poput lisnate zelene alge Caulerpa, nedostaju mikroskopske strukture razdvajanja, što ih čini nekim od najvećih poznatih jednoćelijskih sistema.
Takvi srodnici biljaka još uvek mogu da narastu nekoliko metara u veličini i toliko su odlični u gutanju sunčeve svetlosti da bi se proširili da su postali uspešni osvajači na mnogim novim teritorijama.
Ali šta upravlja procesom rasta kada je telo u stvari jedna, džinovska ćelija?
Da bi saznali, biološki inženjer Kalifornijskog instituta za tehnologiju Eldad Afik i njegove kolege odsekli su delove vrste Caulerpa brachipus da vide kako je ponovo izrasla.
„Glavna paradigma u ćelijskoj biologiji je da unutrašnje okruženje ćelije diktira njeno okruženje i ono što se dešava u jezgru“, kaže Afik.
„Ali u Caulerpi, nema ničega što bi odvojilo jezgra jedno od drugog.“
Čak i bez membrana i zidova koji bi podelili brojna jezgra biljke, ovaj intrigantni organizam i dalje uspeva da se organizuje u strukture nalik na organe koje podsećaju na listove, stabljike i korenje.
Nakon odsecanja delova algi, istraživači su uočili razlike u intenzitetu zelene pigmentacije na mestima regeneracije. Noću su ove mrlje bile relativno providne, dok su tokom dana postajale čvrste, neprozirne zelene boje.
Prethodna istraživanja sugerišu da bi ova promena boje mogla biti rezultat hlorofila koji obrađuje sunčevu svetlost koji ulazi i izlazi iz lokacije. Afik i njegov tim su odredili da li je kretanje hlorofila, u stvari, odgovor na svetlost.
Izlažući primerke C. brachipus 12 sati jakog svetla praćenog 12 sati mraka, istraživači su otkrili da su listovi algi porasli duže od onih na primercima koji su bili izloženi jakom svetlu 24 sata uzastopno, što sugeriše da je noć ‘spavanja’ neophodna za održavanje njihove samoorganizacije.
Kada su bili okupani svetlošću, delovi Kaulerpinog tela bili su preplavljeni zelenim talasom hlorofila koji mu je omogućio da fotosintezuje i raste. Noću se činilo da se ovaj talas zelenila srušio, tokom kojeg su se alge odmarale.
Ono što je zaista zanimljivo, međutim, jeste da se činilo da alge predviđaju kada će doći sumrak i zora. Promenila je svoju aktivnost hlorofila pre nego što su novi svetlosni uslovi uopšte stigli, nagoveštavajući da alge imaju neku vrstu unutrašnjeg cirkadijalnog sata koji koristi za rast i razvoj.
„Pronalazimo različite morfologije u zavisnosti od vremenskih obrazaca svetlosti, što sugeriše da bi talasi hlorofila mogli da povežu biološke oscilatore sa metabolizmom i morfogenezom“, objašnjavaju istraživači u svom radu.
Kako se zeleni hloroplasti šire u skladu sa ciklusom dnevno-noćnog svetla, on pruža ogromnoj mrlji ne samo osećaj vremena, već i položaj.
Ovo algi daje ekvivalent poznavanju svoje glave sa zadnjice, omogućavajući joj da odredi kada i gde će rasti. Nisu potrebne ‘ćelije’.
