Στις αρχές της δεκαετίας του '50, όταν ο βιολόγος Τζον Τάιλερ Μπόνερ άρχιζε την καριέρα του στο Πρίνσετον, ξαφνιάστηκε μόλις έλαβε ένα μήνυμα από τον Αλμπερτ Αϊνστάιν, ο οποίος δούλευε σε κοντινό ερευνητικό κέντρο. Ο Αϊνστάιν ζητούσε από τον Μπόνερ να έρθει στο γραφείο του για να του προβάλει μια ταινία!

Στο φιλμ, που ο Αϊνστάιν ήταν τόσο πρόθυμος να δει, πρωταγωνιστούσε μια αμοιβάδα που ονομάζεται Δικτυοστήλιο. Κανονικά, αυτός ο μονοκύτταρος οργανισμός ζει περιφερόμενος, αγκαλιάζοντας και απορροφώντας κάθε βακτήριο, που θα βρεθεί στο δρόμο του μέσα στο χώμα. Οταν «καταπιεί» αρκετά βακτήρια διασπάται σε δύο αμοιβάδες, τα οποία συνεχίζουν την ίδια τακτική σε ανεξάρτητες πορείες. Αλλά, αν οι χιλιάδες των Δικτυοστηλίων σε ένα κομμάτι χώματος μεγέθους γραμματοσήμου φάνε όλα τα βακτήρια που υπάρχουν σ' αυτό, τότε κάνουν κάτι εξαιρετικό και αυτό ακριβώς είχε καταγράψει ο Μπόνερ στο φιλμ.

Αντί να συνεχίσουν να σέρνονται τριγύρω, οι αμοιβάδες αρχίζουν να κατευθύνονται όλες προς ένα σημείο κατά κύματα. Γύρω στις 100.000 απ' αυτές συγκλίνουν σε ένα σωρό. Και τότε, ο σωρός μεγέθους κόκκου άμμου αρχίζει να συμπεριφέρεται σα να είναι ένας ενιαίος οργανισμός. Μακραίνει παίρνοντας τη μορφή γυμνοσάλιαγκα και αρχίζει να κινείται. Κατευθύνεται προς την επιφάνεια του εδάφους, ελέγχει κόκκους χώματος για τροφή και γυρίζει προς άλλη μεριά όταν βρεθεί μπροστά σε αδιέξοδο. Οι κινήσεις του είναι βέβαια πολύ αργές (σε μια μέρα καλύπτει μόλις 2,5 εκατοστά), αλλά σε ένα φιλμ σε γρήγορη κίνηση όπως αυτό που έδειξε ο Μπόνερ στον Αϊνστάιν, η σκοπιμότητα των κινήσεων σε κάνει να σκέφτεσαι ότι πρόκειται για ένα ον και όχι για πολλά.

Μετά από αρκετές ώρες, το «σαλιγκάρι» από Δικτυοστήλια υπόκειται σε μεταμόρφωση. Το πίσω μέρος του φτάνει το μπροστινό και το σαλιγκάρι γίνεται μια σφαιρική μάζα. Μετά η μάζα αυτή μακραίνει προς τα πάνω και κάποιες αμοιβάδες αρχίζουν να παράγουν στερεά κομμάτια κυτταρίνης. Κατά τη διαδικασία αυτή οι εν λόγω αμοιβάδες πεθαίνουν, αλλά η «θυσία» τους αυτή επιτρέπει στη σφαιρική μάζα να σηκωθεί πάνω σε ένα μίσχο. Στην κορυφή του μίσχου σχηματίζεται μια σφαίρα από ζωντανές αμοιβάδες καθεμιά από τις οποίες εκκρίνει κυτταρίνη που σχηματίζει γύρω της ένα κέλυφος μετατρέποντάς τη σε σπόρο. Η αποικία παραμένει σ' αυτή τη μορφή μέχρι κάτι -μια σταγόνα νερό, ένα περαστικό σκουλήκι, το πέλμα ενός πουλιού- να πάρει μαζί του τους σπόρους και να τους μεταφέρει σε ένα μέρος πλούσιο σε βακτήρια, όπου οι αμοιβάδες θα βγουν από τα κελύφη τους και θα ξαναρχίσουν από την αρχή τη ζωή τους.

Ο Αϊνστάιν εντυπωσιάστηκε από την ταινία του Μπόνερ και όταν τέλειωσε τον κατέκλυσε με ερωτήσεις: «Γιατί το κάνουν αυτό; Πώς το κάνουν αυτό;». Δυστυχώς, ο Μπόνερ δεν είχε απαντήσεις εκείνη την εποχή. Πέντε δεκαετίες μετά από συνεχή μελέτη του Δικτυοστήλιου και, κυρίως, χάρη στις πρόσφατες εξελίξεις στη γενετική μηχανική σήμερα γνωρίζουμε αρκετά για τους μηχανισμούς του φαινομένου.

Μάθαμε, για παράδειγμα, ότι το Δικτυοστήλιο «μυρίζει» το περιβάλλον του, ανιχνεύοντας τη συγκέντρωση ορισμένων ουσιών που εκκρίνουν τα βακτήρια, αλλά και τα άλλα Δικτυοστήλια. Ετσι, όταν αρχίζει να λιγοστεύει η τροφή και αρκετό χρόνο πριν τελειώσει, μερικές αμοιβάδες αρχίζουν να εκκρίνουν μια ουσία που λέγεται CAMP. Οι γειτονικές αμοιβάδες ανιχνεύουν το σήμα και αρχίζουν να κινούνται προς την πηγή του, ενώ παράλληλα εκκρίνουν και αυτές την ίδια ουσία. Οι γύρω τους κάνουν το ίδιο και έτσι κατά κύματα μαζεύονται προς τις πρώτες αμοιβάδες που έστειλαν το χημικό σήμα.

Επίσης, ξέρουμε ότι οι «γυμνοσάλιαγκες» Δικτυοστηλίου μπορούν να ανιχνεύουν το φως γιατί, οι μεμονωμένες αμοιβάδες λειτουργούν σαν συγκεντρωτικοί φακοί. Οταν η αποικία κατευθύνεται προς το φως, η «ουρά» δέχεται πιο συγκεντρωμένο φως. Οταν παραστρατίσει το συγκεντρωμένο φως θα πέσει στην πλευρά που είναι στη σκιά, κάνοντάς τη να εκταθεί, ώστε να επαναφέρει την αποικία στο δρόμο προς το φως.

Στενοί μας συγγενείς...

Το Δικτυοστήλιο έχει δομή, που σε πολλά σημεία μοιάζει με εκείνη των κυττάρων ανώτερων οργανισμών, όπως τα ζώα. Ενώ στα βακτήρια το DNA πλέει ελεύθερο μέσα στο κυτταρόπλασμα, το Δικτυοστήλιο κρατάει το γενετικό του υλικό μέσα σε έναν πυρήνα, όπως και στα ανθρώπινα κύτταρα. Τέτοιοι οργανισμοί λέγονται ευκαρυωτικοί και προέρχονται από έναν κοινό πρόγονο που έζησε γύρω στα 2 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Απ' αυτόν τον πρώτο ευκαρυωτικό οργανισμό προέρχονται πολλοί κλάδοι μονοκύτταρων όντων, από τα πρωτόζωα που προκαλούν αρρώστιες, μέχρι τις φωτοσυνθετικές άλγες.

Για περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια οι ευκαρυωτικοί οργανισμοί παρέμειναν μονοκύτταροι. Τότε εμφανίστηκαν οι πρώτες πολυκυτταρικές μορφές, πρόγονοι των σημερινών φυτών, μυκήτων και ζώων. Η μεταβολή από τη μονοκυτταρική στην πολυκυτταρική δομή ήταν τεράστια εξέλιξη. Τα μεμονωμένα κύτταρα έπρεπε τώρα να συνεργάζονται μεταξύ τους, να διαφοροποιούνται, δημιουργώντας διαφορετικούς ιστούς, να συννενώνονται και να επικοινωνούν από μεγάλες αποστάσεις. Και η αναπαραγωγή, από απλή διαίρεση ενός κυττάρου σε δύο, μετατράπηκε σε δημιουργία εμβρύου από ένα αρχικό κύτταρο.

Η έρευνα έδειξε ότι το Δικτυοστήλιο συγγενεύει με τα ζώα και τον άνθρωπο πολύ περισσότερο απ' ό,τι μπορούσε να φανταστεί κανείς. Οι πρωτεΐνες που χρησιμοποιεί είναι οι ίδιες που χρησιμοποιούνται και στους πολυκυτταρικούς οργανισμούς και μάλιστα μόνο σ' αυτούς (δεν υπάρχουν στους μονοκυτταρικούς). Σε ορισμένες περιπτώσεις τις πρωτεΐνες αυτές έχουν μόνο το Δικτυοστήλιο και τα ζώα. Μια κατηγορία τέτοιων πρωτεϊνών είναι εκείνες που σχετίζονται με την ανάπτυξη των ανθρώπινων εμβρύων και που σε ενήλικα άτομα συνεχίζουν να χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά μηνυμάτων στα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος. Η ομοιότητα του Δικτυοστηλίου είναι ιδιαίτερα μεγάλη με τα κύτταρα του ανοσοποιητικού μας συστήματος που λέγονται φαγοκύτταρα, τα οποία όπως και το Δικτυοστήλιο ανιχνεύουν τις χημικές ουσίες που εκκρίνουν τα βακτήρια, σέρνονται ως αυτά και τα καταβροχθίζουν.

Υπάρχει, όμως και η άλλη άποψη σύμφωνα με την οποία το Δικτυοστήλιο ακολούθησε μια ανεξάρτητη εξελικτική πορεία από εκείνη των μυκήτων, των φυτών και των ζώων και οι ομοιότητες είναι συμπτωματικές. Οι περίπλοκες διαδικασίες που ανέπτυξε ήταν αποτέλεσμα της προσαρμογής του στις δύσκολες συνθήκες ζωής στο χώμα και του κυνηγιού του από τον κύριο εχθρό του, τα μικροσκοπικά νηματώδη σκουλήκια. Σ' αυτή την εξελικτική πορεία ανέπτυξε και άλλες μεταμορφώσεις, όπως σε σκληρή αφυδατωμένη κύστη με κάλυμμα κυτταρίνης που περνά χωρίς συνέπειες από το πεπτικό σύστημα του σκουλικιού, ή σε ένα τεράστιο κύτταρο που δημιουργείται όταν ενωθούν δύο Δικτυοστήλια και στη συνέχεια κανιβαλλίσουν αρκετές εκατοντάδες άλλα. Το σκουλίκι δεν μπορεί να καταπιεί αυτό το τεράστιο κύτταρο που δημιουργείται. Οταν περάσει ο κίνδυνος το τεράστιο κύτταρο διασπάται σε εκατοντάδες κανονικές αμοιβάδες.

Μάλιστα, η θεωρία αυτή εξηγεί όλες τις συμπεριφορές του Δικτυοστηλίου βήμα - βήμα. Για να σχηματίσει κύστη έπρεπε να αναπτύξει πρώτα την ικανότητα να παράγει κυτταρίνη. Για να σχηματίσει ένα τεράστιο κύτταρο έπρεπε να αναπτύξει επιπλέον το σύστημα επικοινωνίας με τις τριγύρω αμοιβάδες, ώστε να τις προσελκύσει για να τις φάει. Και ο σχηματισμός αποικιών μορφής γυμνοσάλιαγκα απαιτούσε παραπέρα μηχανισμούς. Υπό μία έννοια, το Δικτυοστήλιο ανέπτυξε τους δικούς του μηχανισμούς, σε αντίθεση με τους άλλους ευκαρυωτικούς μηχανισμούς λες και βρισκόταν σε άλλο πλανήτη.

Είτε πρόκειται για στενό συγγενή μας, είτε για μακρινό ξάδελφο που εξελίχτηκε λες και βρισκόταν στον ...Αρη, είναι γεγονός ότι σήμερα θα είχαμε να δώσουμε απαντήσεις σε αρκετές από τις ερωτήσεις του Αϊνστάιν γύρω από το Δικτυοστήλιο.