Fråga:
Kan encelliga organismer lära sig?
jonsca
2011-12-18 17:39:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag har läst att amöben kan lära sig. Eftersom dessa protister inte har något nervsystem, är det säkert att anta att till och med mycket förenklade inlärningsmekanismer i Aplysia är mil borta i det evolutionära avståndet.

Hur lär sig denna art? Jag antar att det finns en komplicerad kedja av receptormedierad transkriptionsreglering, men vad är detaljerna? Vilka typer av receptorer har en amoeb för att känna dess omgivningar?

Amöber är inte djur, den här termen betyder ett brett spektrum av liknande, men inte besläktade encelliga organismer. Menar du något liknande inlärningsbeteendet för Physarum slime molde [länk] (http://www.nature.com/news/2008/080123/full/451385a.html)?
Bara en anmärkning: att kvalificera en art av "lägre organism" kan göra att några purister kryper ... Jag har inte ett rakt svar, men du kanske är intresserad av [detta dokument] (http://pre.aps.org/abstract/ PRE / v80 / i2 / e021926) som beskriver en modell av händelseminne i amöba
@MartaCz-C Ja, jag hade skrivit in "djur" och tagit ut det för en bättre ersättare och slutade lämna det i. Du har helt rätt i dess missbruk. Jag har inte stött på studien i din länk, men jag kommer att ta en titt på den.
Två svar:
#1
+18
Poshpaws
2011-12-21 05:34:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag skulle vilja veta vad som är referensen för amoebiskt lärande. Jag kan inte kommentera detta direkt, men det finns vissa bevis för "adaptiv förväntan" hos både prokaryoter och encelliga eukaryoter som inte har något nervsystem.

När det gäller E. coli har det visats att bakterierna kan förutse den miljö som de ska komma in i. E. coli i matsmältningskanalerna hos däggdjur kommer vanligtvis att utsättas för initialt en laktos och sedan senare för en maltosmiljö när bakterierna passerar genom djurvägarna. Detta antyder att maltosoperoner induceras vid en laktosmiljö. Det vill säga, när man stöter på laktos förväntas maltos. Detta antyder ett "genetiskt minne" av sekvensen av sockertyper där laktos alltid förekommer före maltos.

Ytterligare kulturer (500 generationer) av E. coli i frånvaro av maltos men i närvaro av laktos reducerad maltosoperonaktiviteten till försumbara nivåer, vilket tyder på att detta är en adaptiv förutsägelse av miljöförändringar.

Mitchell, A et al. , Adaptiv förutsägelse av miljöförändringar av mikroorganismer , 2009, 460, 1038

#2
+8
Cixelyn
2012-02-21 19:24:52 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Förutom det utmärkta svaret på toppen (av Poshpaws) kan man också föreställa sig hur dessa system fungerar genom att titta på de senaste syntetiska exemplen på encellsorganismminne.

Det är möjligt att utforma olika bistabila växlar med hjälp av proteinvägar, RNAi eller andra medel som låser ett visst tillstånd. På så sätt kan en organism effektivt "komma ihåg" en bit data genom att fråga om växlingens tillstånd.

För ett specifikt exempel, se Gardner 2000-papperet [1]. Det är en transkriptionsnivåkrets som som svar på en viss stimulans kan spärras antingen högt eller lågt. Även om den syntetiska versionen i sig inte är väldigt robust, kan man se hur en naturligt utvecklad / förfinad krets skulle kunna upprätthålla tillstånd och effektivt fungera som "minne" för en encellad organism.

[1] Gardner, et. al 2000 "Konstruktion av en genetisk växelströmbrytare i Escherichia coli."

Detta är en intressant punkt. Ett stort problem med vippomkopplaren är att nätverkstopologin från Gardners tidning sällan om någonsin ses i biologin. Det finns dock många exempel där hysteres kan förekomma i naturligt relevanta system.


Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...