Нещодавно виявлений мікроб має дивну двоїстість, схожу на Джека-Різника. Euplotes gigatrox — це маленький клітинний організм, який зазвичай мирно плаває у морській воді, поглинаючи бактерії.

Але з часом колонія клонів може бути порушена рідкісною клітиною, яка виростає в 'супергіганта' і починає канібалістичну атаку.

Це єдиний клітинний організм, який робить те, що зазвичай асоціюється з розвитком тварин, говорить Бен Ларсон, біолог з Політехнічного інституту Ренсселаера в США.

Це розширює наше уявлення про те, на що здатні одноклітинні організми, і дає нам нову систему для запитань про те, як клітини контролюють свою форму і функцію.

Дослідники виявили E. gigatrox у зразках морської води, зібраних з фільтраційної системи на карибському острові Кюрасао.

Організми були вирощені в штучній морській воді, з достатньою кількістю поживних речовин і бактерій для їжі.

Протягом кількох місяців все здавалося нормально.

Але зрештою дослідники помітили, що деякі клітини спонтанно виросли до величезних розмірів.

Де звичайна клітина має в середньому близько 54 мікрометрів в довжину, супергіганти виросли до приблизно 140 мікрометрів.

І, на жаль, для звичайних клітин ці зміни не були лише косметичними.

Супергіганти використовували свою додаткову масу, щоб полювати на звичайні клони, з'їдаючи по одній клітині кожні 10 хвилин.

У канібалістичному харчуванні клітин-предаторів 'наїжджають' на нормальні морфи, поки вони не застряють у ротовій порожнині, де їх поглинають.

На щастя, є спосіб для звичайних клітин уникнути бути з'їденими супергігантом: просто продовжувати плавати. У нормальному стані E. gigatrox може 'ходити' по поверхнях або плавати у рідинах з елегантним спіральним рухом.

Супергіганти, однак, занадто громіздкі, щоб плавати, і можуть лише полювати по поверхнях у кругових патернах. Коли дослідники їх струшували, вони могли лише незграбно котитися через рідини, поки не досягали знову поверхні.

Формування супергігантів представляє собою компроміс, говорить Ларсон. Ці клітини стають кращими мисливцями, але гіршими плавцями, змінюючи свою трофічну нішу з харчування на бактерії на експлуатацію зовсім іншого типу здобичі.

Цей більший стан не був постійною зміною.

Команда спостерігала, що всі супергіганти поверталися до нормального розміру протягом 24 годин. Здавалося, що після цього існує період затримки, коли вони не могли знову стати супергігантами протягом деякого часу.

Коли дослідники розділили популяції на нормальні клітини та ті, що нещодавно повернулися з супергігантів, нові супергіганти формувалися раніше і частіше з нормальних популяцій, ніж з колишніх супергігантів.

Дослідники виявили два особливі набори генетичної експресії, які, здається, відіграють ключову роль.

Один набір активується під час диференціації в супергіганта і частково залишається на стадії повернення, тоді як другий набір підвищується лише в повернених клітинах, і, ймовірно, відповідає за період затримки.

Що стосується того, що викликає перехід деяких клітин у фазу супергіганта, дослідники знайшли кілька підказок. Вони постійно з'являлися лише після того, як популяція закінчила період експоненціального зростання і стабілізувалася.

Цікаво, що вони не з'являються, якщо є достатня кількість бактерій для їжі.

Лише коли інші джерела їжі стають рідкісними, невелика підгрупа клітин, здається, переходить у свою фазу Джека-Різника і починає поїдати своїх побратимів.

Ця робота є ще одним нагадуванням про те, які маленькі жахи постійно відбуваються навколо нас.

Дослідження було опубліковане в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.