Міжвидова кооперація клітин: таємний крок на шляху до багатоклітинності

Кожна жива клітина існує в середовищі, від якого вона відокремлена чутливою мембраною. У мембрані є так звані калієві та натрієві насоси. Через них і відбувається енергетичний обмін із середовищем. Якщо насоси закрити, блокувати — що і стається внаслідок потрапляння в середовище певних речовин, — то клітина загине.

Але ось що цікаво. Коли клітина перебуває в культурі — не одна, а в компанії з іншими, подібними до себе, — то учасники такої популяції вступають між собою в контакти. При цьому між клітинами через поживний розчин протягуються дифузійні канали — ними іноді перекачується енергія.

Канали — «проникні контакти» — дозволяють клітинам поступово перейти до поділу праці, до спеціалізації в культурі, що, можливо, слугує свого роду першим кроком на шляху об’єднання розрізнених клітин у певне, вже багатоклітинне, живе утворення. Проте речовини блокують насоси одночасно у всіх членів популяції, що робить неможливою їхню подальшу взаємодопомогу.

А порівняно нещодавно було виявлено, що проникні контакти виникають і в змішаних культурах, складених із різновидових клітин. Наприклад, у культурі клітин бика і миші, людини і миші. Тоді біологи замислилися: чи не може кооперація між різновидовими клітинами захистити всю змішану популяцію від дії речовини — блокатора іонних насосів? Відповідь могли дати тільки досліди.

В одному з експериментів дослідники «подружили» окремі клітини людини і хом’ячка. У їхній змішаній культурі дуже скоро з’явилися ті самі проникні контакти. Далі всю популяцію піддали дії речовини, яка блокувала насоси тільки одного виду клітин — людських. Вони миттєво припинили обмін із середовищем, а сусідні, клітини хом’ячка, навпаки, різко його посилили. У результаті особини з «перекритими насосами» не загинули, а продовжували існувати завдяки допомозі сусідів.

Можливо, схожим способом міжвидової кооперації одноклітинних і йшла колись еволюція на шляху до багатоклітинного організму?