Paradoxa

8 listopada 2012
Blog szalonych naukowców

Swego czasu France 3 wyprodukowała serial edukacyjny dla dzieci, w Polsce emitowany jako „Było sobie życie”. Jego podstawowym aspektem jest wykorzystywanie humanoidalnych bohaterów na każdym poziomie organizacji biologicznej – od osobnika, przez komórki, po organella, a nawet nukleotydy. W ten sposób zatarła się różnica między częściami składowymi organizmu a organizmami obcymi o tej samej skali. Wewnątrz człowieka istnieją w nim nie tylko małe ludziki reprezentujące odrębne osobniki bakterii, ale też małe ludziki reprezentujące krwinki czy inne komórki budujące osobnika ludzkiego. Konwencja ta oczywiście może budzić sprzeciw, ale czy jest to jedyna możliwa reakcja?

JTy. niedawno opisał przypadek grzyba, który stał się lub też nie, elementem pomnika przyrody. Wydaje się, że można bezpiecznie przyjąć, że pomnikiem przyrody jest drzewo, a porastający je grzyb już nie. Ale sam JTy. już zaznaczył, że z grzybem mikoryzowym byłby większy problem. Grzyby mikoryzowe współżyją z roślinami blisko, zachowując jednak swoją odrębność. Nikt by nie protestował, gdyby w filmie dąb został przedstawiony jako jeden ludzik, a grzyb mikoryzowy jako drugi, podczas gdy można by wysuwać argumenty przeciwko przedstawieniu komórek korzeni i komórek strzępek jako ludziki tylko skalą różniące się od ludzika-dębu i ludzika-grzyba. Osobnik to osobnik, komórka to komórka, organellum to organellum. No, ewentualnie komórka to osobnik u jednokomórkowców.

Na przełomie lat 20 i 30 XX w. odkryto właśnie kolejny gatunek jednokomórkowca. Pasł się w rzyci termitów, więc uznano go za pasorzyta (w podobnym czasie zmieniono pisownię tego wyrazu na „pasożyt”, zacierając źródłosłów). Ludzik termit, a w nim malutki ludzik pierwotniak. Okazało się jednak, że wyjałowienie termiciego jelita z tych pierwotniaków sprawia, że termit nie jest w stanie przyswajać celulozy. Czyli funkcjonalnie ludzik-pierwotniak jest odpowiednikiem ludzika-komórki ślinianki – oboje wytwarzają celulazę potrzebną dużemu ludzikowi-termitowi by trawić celulozę. (Sprawa później okazała się bardziej skomplikowana, bo wydaje się, że trawienie przez pierwotniaka może być niedziałające i naprawdę pasożytuje on na tym, co strawił termit, choć ten bez tego pasożytowania nie jest w stanie długo przetrwać.) Samo to pokazuje, że relacja między tym, co jest odrębne, a co elementem układu, nie zawsze jest trywialna. (Termity akurat można karmić skrobią, więc ostatecznie chyba by przeżyły, gdyby nie to, że w naturze próbują przede wszystkim jeść drewno, a nie mąkę.) To jednak dopiero przygrywka.

Pierwotniaka tego nazwano Mixotricha paradoxa. Nazwa mówi, że ma on „mieszane włosy”, i że jest to paradoksalne. Jest, bo w świecie jednokomórkowców zwykle ma się albo wici, albo rzęski, a Mixotricha ma jedne i drugie. Ponad ćwierć wieku zajęło odkrycie, że owszem, wici są zwykłymi organellami, ale to, co brano za rzęski, to przyczepione do szkieletu zewnętrznego krętki. Gdy wybić te krętki antybiotykami, pozostałe wici nie są w stanie poruszyć ciałem pierwotniaka i staje się on nieruchomy. Tak więc tutaj symbionty działają zupełnie jak organella.  Żeby było ciekawiej, oprócz gatunku krętków działających jak rzęski, powłokę wiciowca zasiedla na stałe jeszcze kilka innych gatunków bakterii, dla których są przygotowane specjalne miejsca zaczepu. Jest ich na jednym osobniku kilkaset tysięcy. Paradoksalność więc objawia się w niejednym aspekcie. Bliskość symbiozy sprawia, że o Mixotricha paradoxa mówi się wręcz jako o chimerze (to pojęcie z genetyki rozwoju, gdy nowy osobnik powstaje z zespolenia dwóch zarodków i jego komórki przez to mają różne genomy). Mixotricha paradoxa ma właściwie kilka genomów, a na dodatek ściśle współżyje z termitem. I na jakim poziomie tu miałyby grać ludziki? A gdyby objąć ten gatunek ochroną, to objęto by samego wiciowca, czy również jego „rzęski” i pozostałe bakterie o niejasnej funkcji (poza funkcją pasażera). A termita uznać za jego siedlisko?

A czy my sami jedząc nabiał nie jesteśmy trochę jak pasożyty kopytnych?

Piotr Panek

Ilustracja: mrbill flickr.com