Гл. 3. Протисты одноклеточные компьютеры

Предыдущая глава: http://proza.ru/2025/08/18/1676

Порой можно услышать фразу: «Ты примитивен, как амёба!» Действительно, биологически амёба относится к подцарству Простейших животных (современные учёные даже планируют выделить всех одноклеточных в отдельное царство Протисты). А является ли она простейшей и примитивной?  Амёба и её родственники - другие одноклеточные существа - составляют одну из самых крупных групп жизни на Земле и насчитывают около 70 тысяч видов. Их тело состоит из одной клетки, которая выполняет функции целого организма. В этом отношении они очень просты.
Но на самом деле, они гораздо сложнее, чем мы можем себе представить. Учёные обнаружили, что одноклеточные организмы работают как сложные компьютеры. В их клетках ДНК хранится особым образом. Она разделена на маленькие части. Чтобы использовать свою ДНК, организму нужно собрать эти части вместе. Это позволяет сжать 95% информации в ДНК, как в компьютере сжимаются данные. Когда простейший организм хочет использовать свою ДНК, он просто соединяет нужные части, и всё начинает работать.
Учёные обратили внимание на удивительное поведение амёбы Dictyostelium discoideum. у которой нет мозга, но ведет себя она довольно разумно. Когда амёбы сталкиваются с нехваткой пищи, они собираются вместе и формируют сплоченное сообщество, которое движется к свету и теплу. Найдя подходящее место, они принимают решение образовать многоклеточное тело. Несмотря на отсутствие нервной системы, они умеют действовать вместе. Некоторые амёбы жертвуют собой, создавая прочную основу для остальных. Поэтому смерть отдельных амёб не означает исчезновение вида. Позже появляются новые амёбы, которые также будут следовать этой "коллективной программе". Исследования коллективного разума у простейших организмов подчеркивают важность взаимодействия между членами сообщества для достижения общих целей. Коллективный разум позволяет группам простейших находить решения более эффективно, чем индивидуумы. Это может быть связано с тем, что каждый организм вносит свой вклад в общую стратегию выживания, что улучшает шансы всей колонии.

Недавние эксперименты японских учёных из Токийского университета показали ещё одну необычную способность амёбы. Они использовали её, чтобы решить математическую задачу о нахождении кратчайшего пути для коммивояжера, который должен посетить несколько городов. Удивительно, но амёба справилась с этой задачей быстрее и лучше, чем мощный компьютер! Она находила самый короткий путь к источнику воды, который был моделью «города» в эксперименте. Как амёба принимает такие решения и вычисляет кратчайший путь – это пока загадка для учёных.
В других экспериментах амёбы успешно находили выходы из лабиринтов, демонстрируя поразительные способности. Некоторые одноклеточные организмы могут ориентироваться в пространстве, используя электрические поля. Учёные говорят, что, если бы амёбы были больше и имели мозг, их могли бы считать разумными существами.
  Исследования показывают, что инфузории могут обучаться реагировать на определенные химические сигналы, что также говорит о наличии примитивной формы обучения. Например, если в опыте инфузории «показали», как прятаться в тень от источника света, то и в дальнейшем она будет распознавать и его. Это открытие поднимает вопрос о том, как можно понимать "разум" и "поведение" на микроуровне и что именно мы считаем сознанием.

Простейшие, или протисты, среди которых не только амёбы, но и инфузории, жгутиковые, одноклеточные водоросли, проявляют удивительную степень адаптивности к условиям среды, что позволяет им не только выживать, но и процветать в самых разных экосистемах — от пресных водоемов до морей и океанов. Их способности к быстрому размножению, устойчивость к стрессовым условиям и дружественные отношения с другими организмами Земли делают их важнейшей и неотъемлемой частью всех экосистем.
И учёные, и технологи начинают смотреть на них со всё большим интересом.
Ученые Технического университета Дрездена провели исследование, в котором минеральные оболочки одноклеточных водорослей динофлагеллятов были преобразованы в перовскитные материалы с уникальными электрооптическими свойствами. Эти материалы используются для создания солнечных панелей, фотокатализаторов, светодиодов и нанолазеров.
Исследователи из МГУ и Университета Турку разработали технологию использования микроводоросли хлорелла для очистки сточных вод в северных регионах. Этот метод оказался эффективным для удаления органических соединений, азота и фосфора из сточных вод и производства биодизельного топлива. Одноклеточные организмы также способны перерабатывать токсичные отходы, такие как нефтепродукты и соединения тяжелых металлов.
Из одноклеточных извлекают биоактивные соединения, такие как каротиноиды и антиоксиданты, которые используются как противовирусные, противораковые средства в медицине и как омолаживающие в косметологии. Микроводоросли могут использоваться как удобрения для улучшения качества почвы и повышения урожайности культур и как средства для борьбы с вредителями.
Во многих странах одноклеточные уже давно используются для производства продуктов питания и кормов для животных.
Таким образом, простейшие организмы, хотя они и выглядят простыми, на самом деле являются сложными и удивительными системами. Они полны загадок, которые ещё нуждаются в изучении. А каждое исследование этих существ открывает новые горизонты в понимании интеллекта в природе и может иметь огромную пользу для экологии и появления эффективных биотехнологий. Как бы вы использовали их интеллект?

Продолжение:http://proza.ru/2025/08/18/1691