Gumpalan Sel Tunggal Tanpa Otak Ini Bisa Membuat 'Keputusan' yang Kompleks

Pin
Send
Share
Send

Gumpalan kecil dan tak berotak mungkin bisa membuat keputusan: Organisme bersel tunggal dapat "berubah pikiran" untuk menghindari zat yang menjengkelkan, menurut temuan baru.

Lebih dari seabad yang lalu, ahli zoologi Amerika, Herbert Spencer Jennings melakukan percobaan pada organisme bersel tunggal yang relatif besar, berbentuk terompet, yang disebut Stentor roeselii. Ketika Jennings mengeluarkan bubuk garmin yang menjengkelkan di sekitar organisme, ia mengamati bahwa mereka merespons dalam pola yang dapat diprediksi, ia menulis dalam temuannya, yang ia terbitkan dalam sebuah teks berjudul "Perilaku Organisme Bawah" pada tahun 1906.

Untuk menghindari bedak, organisme pertama-tama akan mencoba membungkukkan badannya di sekitar bedak. Jika itu tidak berhasil, gumpalan akan membalikkan gerakan silia - proyeksi seperti rambut yang membantunya bergerak dan memberi makan - untuk mendorong partikel-partikel di sekitarnya. Jika itu masih tidak berhasil, organisme akan berkontraksi di sekitar titik perlekatan pada permukaan untuk diberi makan. Dan akhirnya, jika semuanya gagal, itu akan terlepas dari permukaan dan berenang menjauh.

Akan tetapi, pada dekade-dekade berikutnya, eksperimen lain gagal mereplikasi temuan ini, dan karenanya mereka didiskreditkan. Namun baru-baru ini, sekelompok peneliti di Universitas Harvard memutuskan untuk menciptakan kembali eksperimen lama sebagai proyek sampingan. "Itu adalah proyek skunkworks yang benar-benar di luar buku," penulis senior Jeremy Gunawardena, seorang ahli biologi sistem di Harvard, mengatakan dalam sebuah pernyataan. "Itu bukan pekerjaan siapa pun."

Setelah pencarian yang lama, para peneliti menemukan pemasok di Inggris yang telah mengumpulkan S. roeselii spesimen dari kolam lapangan golf dan mengirimnya ke laboratorium Gunawardena. Tim menggunakan mikroskop untuk mengamati dan mencatat perilaku organisme ketika para ilmuwan melepaskan iritasi di dekatnya.

Pertama, mereka mencoba melepaskan bubuk carmine, organisme abad ke-21 tidak terganggu seperti nenek moyang mereka. "Carmine adalah produk alami dari kumbang koklea, jadi komposisinya mungkin telah berubah sejak hari," tulis para peneliti dalam penelitian tersebut. Jadi mereka mencoba iritasi lain: manik-manik plastik mikroskopis.

Cukup yakin, itu S. roeselii mulai menghindari manik-manik, menggunakan perilaku yang dijelaskan Jennings. Pada awalnya, perilaku itu tampaknya tidak dalam urutan tertentu. Sebagai contoh, beberapa organisme akan menekuk pertama kali, lalu berkontraksi, sementara yang lain hanya akan berkontraksi. Tetapi ketika para ilmuwan melakukan analisis statistik, mereka menemukan bahwa memang ada, rata-rata, urutan yang mirip dengan proses pengambilan keputusan organisme: Gumpalan bersel tunggal hampir selalu memilih untuk menekuk dan mengubah arah silia mereka sebelum mereka dikontrak atau terlepas dan berenang pergi, menurut pernyataan itu.

Terlebih lagi, para peneliti menemukan bahwa, jika organisme tersebut mencapai tahap kebutuhan untuk berkontraksi atau melepaskan, ada kemungkinan yang sama bahwa mereka akan memilih satu perilaku daripada yang lain.

"Mereka melakukan hal-hal sederhana terlebih dahulu, tetapi jika Anda terus merangsang, mereka 'memutuskan' untuk mencoba sesuatu yang lain," kata Gunawardena. "S. roeselii tidak memiliki otak, tetapi tampaknya ada beberapa mekanisme yang, pada dasarnya, membiarkannya 'berubah pikiran' begitu rasanya seperti iritasi telah berlangsung terlalu lama. "

Temuan ini dapat membantu menginformasikan penelitian kanker dan bahkan mengubah cara kita berpikir tentang sel kita sendiri. Daripada semata-mata "diprogram" untuk melakukan sesuatu oleh gen kita, "sel ada dalam ekosistem yang sangat kompleks, dan mereka, dengan cara, berbicara dan bernegosiasi satu sama lain, menanggapi sinyal dan membuat keputusan," kata Gunawardena. Organisme bersel tunggal, yang nenek moyangnya pernah memerintah dunia kuno, mungkin "jauh lebih canggih daripada yang biasanya kita berikan penghargaan pada mereka," katanya.

Temuan ini dipublikasikan pada 5 Desember di jurnal Current Biology.

Pin
Send
Share
Send