Les plantes, les animaux et de nombreux champignons se développent généralement selon un processus binaire Fission nucléaireForme de reproduction asexuée qui permet à une cellule de se diviser, de se reproduire et de produire de nouvelles cellules spécialisées dans certaines activités.
Cependant, tous les macro-organismes ne respectent pas les règles. Un certain nombre de grosses algues, telles que les algues vertes à feuilles culerpamanquent de structures de division microscopiques, ce qui en fait l’un des plus grands systèmes unicellulaires connus.
Ces plantes apparentées sont encore capables de croître mètres de tailleIls sont très habiles à dévorer la lumière du soleil pour se développer et sont devenus des envahisseurs prospères dans de nombreux nouveaux territoires.
Mais qu’est-ce qui régule le processus de croissance alors que le corps est en réalité une cellule géante ?
Pour le savoir, Eldad Afek, bio-ingénieur du Caltech, et ses collègues ont coupé des parties de cette espèce. Caulerpa brachiale Pour voir comment il a grandi à nouveau.
« Le principal paradigme en biologie cellulaire est que l’environnement interne d’une cellule est dicté par son environnement et par ce qui se passe dans le noyau. » Il dit Afik.
« Mais en culerpaRien ne sépare les noyaux les uns des autres.
Même sans membranes ni parois pour diviser les nombreux noyaux de la plante, cet organisme intéressant est toujours capable de s’organiser en structures semblables à des organes qui ressemblent à des feuilles, des tiges et des racines.
Après avoir coupé des sections d’algues, les chercheurs ont observé des différences dans l’intensité de la pigmentation verte au niveau des sites de leur régénération. La nuit, ces taches étaient relativement transparentes, tandis que pendant la journée, elles devenaient d’un vert uni et opaque.
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Recherche précédente Il suggère que ce changement de couleur pourrait être le résultat du déplacement de la chlorophylle traitée par la lumière solaire dans et hors du site. Avik et son équipe ont déterminé si le mouvement de la chlorophylle était en fait une réponse à la lumière.
Détection d’échantillons de C. brachial Après 12 heures de lumière vive suivies de 12 heures d’obscurité, les chercheurs ont découvert que les feuilles des algues poussaient plus longtemps que celles des spécimens exposés à une lumière vive pendant 24 heures continues, ce qui suggère qu’une nuit de « sommeil » est nécessaire pour maintenir leur autorégulation. .
Lorsqu’elles sont baignées de lumière, certaines parties de culerpa Le corps baignait dans une vague verte de chlorophylle qui lui permettait de photosynthétiser et de croître. La nuit, cette vague verte semblait s’écraser et les algues se reposaient pendant ce temps.
Mais ce qui était vraiment intéressant, c’est que les algues semblaient prédire quand arriveraient le crépuscule et l’aube. L’activité de la chlorophylle a changé avant De nouvelles conditions d’éclairage sont même arrivées, suggérant que les algues possèdent une sorte d’horloge biologique interne qu’elles utilisent pour croître et se développer.
« Nous avons trouvé des morphologies distinctes basées sur des modèles temporels de lumière, ce qui suggère que les ondes de chlorophylle peuvent relier les oscillateurs biologiques au métabolisme et à la morphologie », expliquent les chercheurs. expliqué dans leur article.
À mesure que les chloroplastes verts se propagent selon le cycle du jour et de la nuit, ils donnent au point géant non seulement une idée du temps, mais aussi du lieu.
Cela donne aux algues l’équivalent de distinguer leur tête de leurs fesses, ce qui leur permet de déterminer quand et où pousser. Aucune « cellule » n’est nécessaire.
Cette recherche a été publiée dans Communications naturelles.