Tek Hücreli Bir Organizma Karmaşık Davranışlarda Bulunuyor

0
326

Günümüzde, tek hücreli organizmalar ilkel ve basit olarak görülse de, yapılan yeni bir araştırma onların insanların düşündüğünden çok daha fazlası olabileceğini gösteriyor.

Yüzyılı aşkın bir zaman önce yapılan bir deneyi tekrarlayan Harvard Tıp Fakültesi biyologları, en azından bir tane tek hücreli organizmanın sıralı ve aşamalı olarak kaçınma davranışları gösterdiğine dair kuvvetli kanıtlar ortaya koydu. Şekli trompete benzeyen bu organizmanın adı Stentor roeselii.

Current Biology’de yayınlanan bulgulara göre, tekrar tekrar aynı uyarıma maruz kaldığında, organizma buna nasıl tepki vereceği konusunda “fikrini
değiştirebiliyor” ve bu da organizmanın nispeten karmaşık bir karar alma süreci için bir kapasiteye sahip olduğunu işaret ediyor.


Harvard Tıp Fakültesi’nden Jeremy Gunawardena, on yıl önce Amerikalı zoolog Herbert Spencer Jennings’in 1906 yılında yayınladığı bir yazıdan haberdar oldu ve yazıda konu edilen bir deney ilgisini çekti. Jennings tatlı sularda yaşayan bir tek hücreli türü olan S. roeselii organizması üzerinde incelemelerde bulundu. Bir mikroskop, bir pipet ve elini kullanarak, Jennings S. roeselii’nin karmin tozu formundaki rahatsız edici bir etkene maruz bırakıldığındaki davranışlarını titizlikle belgeledi.


Sıralı Bir Davranışlar Düzeni Gözlemlendi


Jennings yaptığı deneyde sıralı bir davranışlar dizisi gözlemledi. S. roeselii tozdan kaçınmak için tekrar tekrar vücudunu büküyordu. Rahatsızlı devam ederse, parçacıkları ağzından uzaklaştırmak için silia hareketlerini tersine çeviriyordu. Eğer bu da işe yaramazsa, organizma bu kez büzüşüp küçülüyor ve sonuçta tüm çabaları başarısızlıkla sonuçlanırsa da kendini bulunduğu yerden ayırıp yüzerek oradan uzaklaşıyordu.

Bu davranışlar sıralı, giderek tırmanan bir davranışlar düzeni oluşturuyordu ve bu gözlem, organizmanın bir tek hücreli için bilinen en karmaşık davranışlardan bazılarına sahip olduğunu gösteriyordu. Deney büyük ilgi gördü ama deneyi tekrarlama çabaları başarısız oldu ve Jennings’in bulguları zamanla unutuldu.

Jennings’in deneyini tekrarlamak isteyen Gunawardena, Sudhakaran Prabakaran ve Joseph Dexter ile birlikte çalışmalara başladı. Zorlukla S. roeselii’yi bulduktan sonra, araştırmacılar gelişmiş cihazları da kullanarak yaptıkları deneylerinde ilk olarak karmin tozunu denediler ama çok az tepki aldılar. Sonra, deneme yanılma yoluyla, mikroskobik boyutlardaki plastik yuvarlak cisimlerin etkili olduğunu buldular. Sonuçta, ekip Jennings’in tarif ettiği tüm davranışları ortaya çıkarmayı başardı.


Ancak Jennings’in belgelediği davranışlardaki sıralı düzeni görmediler. Bunun yerine, organizmaların biri büzüşüp küçülmeden önce vücudunu büküp siliasında değişim yapabiliyor, diğeri sadece sürekli olarak büzüşebiliyor, bir başkasıysa sırasıyla vücudunu bükme ve büzüşme eylemlerini tekrarlayabiliyordu.

Deneyde Matematiğe De Başvuruldu


Araştırmacılar bunun üzerine matematiğe başvurdular ve gördükleri farklı davranışları bir dizi sembole kodlamanın bir yöntemini geliştirdiler. Ardından, kalıpları aramak için istatistiksel analizler kullandılar.

Sonuçta davranışlarda gerçekten de sıralı, aşamalı bir düzen olduğu ortaya çıktı. Rahatsız edici bir etkenle karşılaştığında, S. roeselii çoğu zaman önce vücudunu büküyor ve silia hareketlerini değiştiriyor ve genellikle bunları aynı anda yapıyordu. Rahatsızlık devam ederse de büzüşüyor veya yüzerek oradan uzaklaşıyordu. Büzüşme ve yüzüp uzaklaşma eylemleri neredeyse her zaman diğer davranışların sonrasında gerçekleşiyor ve organizmalar asla önce büzüşüp küçülmeden yüzerek oradan uzaklaşma eyleminde bulunmuyordu. Bu tercih edilen eylemler sıralamasının bir göstergesiydi.

Gunawardena, “Organizmalar önce basit olan şeyleri yapıyorlar ama uyarım devam ederse başka bir şeyi denemeye ‘karar veriyorlar’. S. roeselii’nin beyni yok ama rahatsızlığın fazla uzadığını hissettiğinde ‘fikrini değiştirmesine’ olanak tanıyan bir tür mekanizmaya sahip gibi görünüyor,” diyor.


Araştırmacılar tek hücrelilerin karmaşık davranışlarda bulunma kapasitesine sahip olabileceği gözleminin farklı biyoloji alanlarına bilgi sağlayabileceğini söylüyorlar.

Orijinal makale: Harvard Medical School

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here