Kleine, hersenloze blobs kunnen misschien beslissingen nemen: een eencellig organisme kan 'van gedachten veranderen' om te voorkomen dat het in de buurt van een irriterende stof komt, volgens nieuwe bevindingen.
Meer dan een eeuw geleden voerde de Amerikaanse zoöloog Herbert Spencer Jennings een experiment uit met een relatief groot, trompetvormig, eencellig organisme genaamd Stentor roeselii. Toen Jennings een irriterend karmijnpoeder rond de organismen losliet, merkte hij op dat ze reageerden in een voorspelbaar patroon, schreef hij in zijn bevindingen, die hij publiceerde in een tekst genaamd "Gedrag van de lagere organismen" in 1906.
Om het poeder te vermijden, probeerde het organisme eerst zijn lichaam rond het poeder te buigen. Als dat niet werkte, zou de klodder de beweging van zijn trilhaartjes - haarachtige uitsteeksels die hem helpen bewegen en voeden - omkeren om de omringende deeltjes weg te duwen. Als dat nog steeds niet werkte, zou het organisme samentrekken rond zijn bevestigingspunt op een te voeden oppervlak. En tot slot, als al het andere faalde, zou het loskomen van het oppervlak en wegzwemmen.
In de decennia die volgden, slaagden andere experimenten er echter niet in om deze bevindingen te repliceren en daarom werden ze in diskrediet gebracht. Maar onlangs besloot een groep onderzoekers van de Harvard University het oude experiment opnieuw te creëren als een zijproject. "Het was een volledig off-the-books, skunkworks-project", zei senior auteur Jeremy Gunawardena, een systeembioloog aan Harvard, in een verklaring. 'Het was niemands dagtaak.'
Na lang zoeken vonden de onderzoekers in Engeland een leverancier die had opgehaald S. roeselii exemplaren van een golfbaanvijver en ze naar het laboratorium van Gunawardena laten verzenden. Het team gebruikte een microscoop om het gedrag van de organismen te observeren en vast te leggen toen de wetenschappers een irriterend middel in de buurt loslieten.
Eerst probeerden ze karmijnpoeder vrij te geven, de 21e-eeuwse organismen waren niet geïrriteerd zoals hun voorouders dat waren. "Karmijn is een natuurlijk product van de cochenille-kever, dus de samenstelling kan sinds dag zijn veranderd", schreven de onderzoekers in de studie. Dus probeerden ze nog een irriterend middel: microscopisch kleine plastic kralen.
En ja hoor, de S. roeselii begon de kralen te vermijden, met behulp van het gedrag dat Jennings beschreef. In eerste instantie leken de gedragingen niet in een bepaalde volgorde te staan. Sommige organismen zouden bijvoorbeeld eerst buigen en vervolgens samentrekken, terwijl andere alleen samentrekken. Maar toen de wetenschappers een statistische analyse maakten, ontdekten ze dat er inderdaad een vergelijkbare volgorde was als het besluitvormingsproces van het organisme: de eencellige klodders kozen bijna altijd ervoor om te buigen en de richting van hun trilhaartjes te veranderen voordat ze gecontracteerd of losgemaakt en zwom weg, volgens de verklaring.
Bovendien ontdekten de onderzoekers dat, als het organisme het stadium bereikte waarin het moest samentrekken of losmaken, er een gelijke kans was dat ze het ene gedrag zouden verkiezen boven het andere.
'Ze doen eerst de simpele dingen, maar als je blijft stimuleren,' besluiten 'ze iets anders te proberen,' zei Gunawardena. "S. roeselii heeft geen hersenen, maar er lijkt een mechanisme te zijn dat het in feite 'van gedachten laat veranderen' zodra het voelt alsof de irritatie te lang aanhoudt. "
De bevindingen kunnen kankeronderzoek helpen informeren en zelfs de manier waarop we over onze eigen cellen denken veranderen. In plaats van uitsluitend "geprogrammeerd" te zijn om iets met onze genen te doen, bestaan cellen in een zeer complex ecosysteem, en ze praten en onderhandelen met elkaar, reageren op signalen en nemen beslissingen ", zei Gunawardena. Eencellige organismen, waarvan de voorouders ooit de oude wereld regeerden, zijn mogelijk 'veel geavanceerder dan we ze in het algemeen op prijs stellen', zei hij.
De bevindingen werden op 5 december gepubliceerd in het tijdschrift Current Biology.
