У одноклеточных микроорганизмов, очевидно, нет места для мозга, который мог бы подсказать им, как двигаться сложными способами. Именно поэтому обычно они передвигаются довольно просто: перекатываются, скользят или плавают. С микроскопическими Euplotes eurystomus дело обстоит по-другому, пишет ScienceAlert.
Ученые Калифорнийского университета в Сан-Франциско обнаружили, что эти простейшие научились бездумно ходить — они снуют, как насекомые, со своими 14 маленькими придатками-усиками. Их движения напоминают часовой механизм: они циклически повторяются через шаблон заданных состояний, которые можно регулировать в зависимости от окружающей среды.
«Казалось, что с движениями связана последовательная логика, — говорит биофизик Бен Ларсон, участвующий в исследовании. — Они не были случайными, и мы начали подозревать, что происходит какая-то обработка информации».
Ларсон и его коллеги сделали микроскопические кадры простейших, чтобы изучить их движения в замедленной съемке. Исследователи определили 32 различные комбинации движений усиков и обнаружили, что некоторые комбинации с большей вероятностью следуют друг за другом.
Усики состоят из тубулиновых волокон, как и остальные каркасные структуры клетки. Эти волокна действуют как опорная структура и позволяют совершать сложные движения при «ходьбе».
Компьютерное моделирование показало, что напряжение и деформация волокон диктуют, какой набор положений усиков возможен в каждый момент времени. Некоторые усики накапливают стресс на разных стадиях походки. Когда этот стресс снимается, он побуждает клетку двигаться вперед в следующее состояние, вызывая циклический переход между этими состояниями.
«Тот факт, что придатки Euplotes eurystomus переходят из одного состояния в другое неслучайным образом, означает, что эта система похожа на рудиментарный компьютер», — уточняет ученый. По словам специалиста, движения этих одноклеточных существ контролируются не мозгом и нервами, а сетью сигнальных молекул.
«Это действительно увлекательное биологическое явление само по себе, но оно также может пролить свет на более общие вычислительные процессы в других типах клеток», — заключает Ларсон.
