Vraag:
Zijn eencellige organismen in staat om te leren?
jonsca
2011-12-18 17:39:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik heb gelezen dat de amoebe kan leren. Aangezien deze protisten geen zenuwstelsel hebben, is het veilig om aan te nemen dat zelfs de sterk vereenvoudigde leermechanismen van de Aplysia mijlenver verwijderd zijn in de evolutionaire afstand.

Hoe leert deze soort? Ik neem aan dat er een gecompliceerde keten van receptorgemedieerde transcriptieregulatie is, maar wat zijn de specifieke kenmerken? Welke soorten receptoren heeft een amoebe nodig om zijn omgeving te voelen?

Amoeben zijn geen dieren, deze term betekent een breed scala aan vergelijkbare, maar niet verwante eencellige organismen. Bedoel je zoiets als het leergedrag van Physarum slime molde [link] (http://www.nature.com/news/2008/080123/full/451385a.html)?
Even een opmerking: het kwalificeren van een soort van "lager organisme" zou wat puristisch ineenkrimpen kunnen veroorzaken ... Ik heb geen duidelijk antwoord, maar misschien ben je geïnteresseerd in [dit artikel] (http://pre.aps.org/abstract/ PRE / v80 / i2 / e021926) die een model van gebeurtenisgeheugen in amoebe beschrijft
@MartaCz-C Ja, ik had "dier" erin geschreven en eruit gehaald voor een betere vervanger en heb het uiteindelijk achtergelaten. Je hebt absoluut gelijk over het misbruik ervan. Ik ben de studie niet tegengekomen in je link, maar ik zal er naar kijken.
Twee antwoorden:
#1
+18
Poshpaws
2011-12-21 05:34:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik zou graag willen weten wat de referentie is voor het leren van amoeben. Ik kan hier geen direct commentaar op geven, maar er is enig bewijs voor "adaptieve anticipatie" in zowel prokaryoten als eencellige eukaryoten die geen zenuwstelsel hebben.

In het geval van E. coli is aangetoond dat de bacteriën kunnen anticiperen op de omgeving die het op het punt staat binnen te gaan. E. coli in het spijsverteringskanaal van zoogdieren zal doorgaans worden blootgesteld aan aanvankelijk lactose en later aan een maltose-omgeving wanneer de bacteriën door het dierlijke kanaal gaan. Dit suggereert dat bij het tegenkomen van een lactoseomgeving, maltose-operons worden geïnduceerd. Dat wil zeggen, bij het tegenkomen van lactose wordt maltose verwacht. Dit suggereert een "genetisch geheugen" van de opeenvolging van suikersoorten waarbij lactose altijd vóór maltose wordt aangetroffen.

Verdere culturen (500 generaties) van E. coli in afwezigheid van maltose maar in aanwezigheid van verminderde lactose de maltose-operonactiviteit tot verwaarloosbare niveaus, wat suggereert dat dit een adaptieve voorspelling is van veranderingen in het milieu.

Mitchell, A et al. , Adaptieve voorspelling van omgevingsveranderingen door micro-organismen , 2009, 460, 1038

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

Naast de uitstekende respons bovenaan (door Poshpaws), kan men zich ook voorstellen hoe deze systemen werken door te kijken naar recente synthetische voorbeelden van eencellig organisme-geheugen.

Het is mogelijk om verschillende bistabiele schakelaars met behulp van eiwitpaden, RNAi of andere middelen die een bepaalde toestand vergrendelen. Op die manier kan een organisme effectief één bit aan gegevens "onthouden" door de toestand van de schakelaar te bevragen.

Zie voor een specifiek voorbeeld het Gardner 2000-artikel [1]. Het is een circuit op transcriptieniveau, dat in reactie op een bepaalde stimulus hoog of laag kan vergrendelen. Hoewel de synthetische versie zelf niet erg robuust is, zou je kunnen zien hoe in de natuur een hoogontwikkeld / verfijnd circuit de toestand zou kunnen behouden en effectief zou kunnen dienen als "geheugen" voor een eencellig organisme.

[1] Gardner, et. al 2000 "Constructie van een genetische tuimelschakelaar in Escherichia coli."

Dit is een interessant punt. Een groot probleem met de tuimelschakelaar is dat de netwerktopologie uit Gardner's paper zelden of nooit in de biologie wordt gezien. Er blijven echter tal van voorbeelden waar hysterese kan optreden in van nature relevante systemen.


Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...