Les algues géantes constituées d’une seule cellule ont un moyen astucieux de connaître l’heure : ScienceAlert

Les plantes, les animaux et de nombreux champignons se développent généralement selon le processus binaire. fissionune forme de reproduction asexuée qui permet à une cellule de se diviser, de se multiplier et de produire de nouvelles cellules spécialisées pour certaines activités.

Cependant, tous les organismes macroscopiques ne respectent pas les règles. Un certain nombre de grosses algues, comme les algues vertes à feuilles Caulerpamanquent 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 tailleet sont si doués pour engloutir la lumière du soleil pour se développer qu’ils sont devenus des envahisseurs à succès dans de nombreux nouveaux territoires.

Mais qu’est-ce qui orchestre le processus de croissance lorsqu’un corps est en réalité une seule cellule géante ?

Pour le savoir, Eldad Afik, ingénieur biologique du California Institute of Technology, et ses collègues ont piraté des fragments de l’espèce. Brachype de Cauler pour voir comment ça a repoussé.

“Un paradigme principal 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.” dit Afik.

“Mais en Caulerparien ne sépare les noyaux les uns des autres.”

Même sans membranes ni parois pour diviser les nombreux noyaux de la plante, cet organisme intrigant parvient toujours à s’organiser en structures semblables à des organes qui ressemblent à des feuilles, des tiges et des racines.

Après avoir coupé des morceaux d’algues, les chercheurs ont constaté des différences d’intensité de pigmentation verte sur ses sites de 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 suggère que ce changement de coloration pourrait être le résultat du déplacement de la chlorophylle traitant la lumière du soleil dans et hors du site. Afik et son équipe ont cherché à déterminer si le mouvement de la chlorophylle était effectivement dû à la lumière.

Exposer des spécimens de C. brachypus À 12 heures de lumière vive suivies de 12 heures d’obscurité, les chercheurs ont découvert que les feuilles des algues étaient plus longues que celles des spécimens exposés à une lumière vive pendant 24 heures d’affilée, ce qui suggère qu’une nuit de « sommeil » est essentielle au maintien de leur auto-organisation.

Lorsqu’elles sont baignées de lumière, certaines parties de Caulerpa Le corps était inondé d’une vague verdoyante de chlorophylle qui lui permettait de photosynthétiser et de croître. La nuit, cette vague de verdure semblait s’écraser, pendant laquelle les algues se reposaient.

Ce qui est vraiment intéressant, cependant, c’est que les algues semblaient prédire quand le crépuscule et l’aube allaient arriver. Il a modifié son activité chlorophylle avant les nouvelles conditions de lumière sont même arrivées, laissant entendre que les algues possèdent une sorte d’horloge circadienne interne qu’elles utilisent pour croître et se développer.

“Nous trouvons des morphologies distinctes en fonction des schémas temporels de la lumière, ce qui suggère que les vagues de chlorophylle pourraient relier les oscillateurs biologiques au métabolisme et à la morphogenèse”, ont déclaré les chercheurs. expliquer dans leur article.

À mesure que les chloroplastes verts se propagent selon le cycle de lumière jour-nuit, ils donnent à la goutte géante non seulement une idée du temps, mais également de sa position.

Cela donne aux algues l’équivalent de connaître leur tête depuis leurs fesses, ce qui leur permet de déterminer quand et où pousser. Aucune « cellule » requise.

Cette recherche a été publiée dans Communications naturelles.