თითოეული უჯრედისთვის ადამიანის სხეული ქსოვილის, ქიმიური ნივთიერებებისა და კაპილარების გიგანტური ლაბირინთია და ის, ამასთან სხვა ტრილიონობით უჯრედთან თანაარსებობს. ამ გადატვირთულობის მიუხედავად, უმეტესობა დანიშნულების ადგილს წარმატებით აღწევს.

ისინი ამას ქემოტაქსინის მეშვეობით ახერხებენ. ქემოტაქსინი გარემოში ქიმიური ნივთიერებების არსებობას ან არარსებობას გრძნობს, ეს კი უჯრედებს ნავიგაციაში ეხმარება. სპერმის უჯრედები ქემოტაქსინს კვერცხუჯრედის საპოვნელად იყენებენ, სისხლის თეთრი უჯრედები — ინფექციის, კიბოს უჯრედები კი — მოწყვლად ქსოვილზე მეტასტაზირებისთვის.

მკვლევრებმა ქემოტაქსინის გამოცდა გადაწყვიტეს და ამებაზე პატარა ექსპერიმენტი ჩაატარეს. მათ სურდათ ენახათ, დაეხმარებოდა თუ არა ყველაზე შორს მოგზაური უჯრედების ქემატოქსინის სპეციფიკური ფორმა ამებებს ლაბირინთის მინიატურულ ვერსიებში გზის გაკვალვაში. როდესაც ამებები ლაბირინთებში შეუშვეს, ისინი გასასვლელებისკენ საოცარი სიზუსტით გაემართნენ.

"უჯრედები არავის ელოდებიან იმის სათქმელად, თუ რა გააკეთონ. ქიმიური ნივთიერებების დაშლით მათ ზუსტად იცოდნენ, რომელი გზა მიდიოდა ჩიხამდე და რომელი გასასვლელამდე. ეს აბსოლუტურად დაუჯერებელი რამაა", — განაცხადა კვლევის ავტორმა რობერტ ინსალმა.

ექსპერიმენტი მარტივ ლოგიკას ეყრდნობა: უჯრედებს სურთ, რომ ისეთი ტერიტორიიდან, სადაც ატრაქტანტის დაბალი კონცენტრაციაა, ისეთ ტერიტორიაზე გადაინაცვლონ, სადაც იგი დიდი კონცენტრაციითაა წარმოდგენილი. ამ შემთხვევაში ატრაქტანტს ადენოზინმონოფოსფატი წარმოადგენდა.

კვლევაში ლაბირინთს რამდენიმე გასასვლელი ჰქონდა. იმის გასაგებად, თუ რომელ გასასვლელში იყო ატრაქტანტის ყველაზე მაღალი კონცენტრაცია, უჯრედებმა მათ წინ არსებული მოლეკულები დაშალეს, რის შედეგადაც ახლომდებარე ატრაქტანტი მათი მიმართულებით დიფუზირდა.

უჯრედების გადაადგილების პარალელურად, მათ წინ მდებარე ატრაქტანტი სულ უფრო მცირდებოდა. დროთა განმავლობაში ჩიხებით დასრულებული მოკლე განშტოებებიდან ატრაქტანტი მთლიანად გაქრა. ინსელის თქმით, როდესაც უჯრედებმა ატრაქტანტის მცირე ოდენობის შემცველ ჩიხიან განშტოებასა და ატრაქტანტით უხვ, გრძელ განშტოებას შორის არჩევანი უნდა გააკეთონ, ისინი ჩიხიან გზას არასდროს დაადგებიან.

კვლევაში რამდენიმე ლაბირინთი იყო წარმოდგენილი და ისინი სირთულის მიხედვით განსხვავდებოდნენ. ყველაზე დიდი ლაბირინთის გავლას უჯრედებმა 2 საათი მოანდომეს, ყველაზე მოკლეებს კი — მხოლოდ 30 წუთი.

რეალურ ცხოვრებაში უჯრედები სწორედ ისე იქცევიან, როგორც გუნდის მოდელმა ივარაუდა. მაშინ, როცა ჩიხიანი გზები მოკლე იყო, უჯრედები ყოველთვის სწორად ირჩევდნენ გასასვლელს. უფრო რთულ ლაბირინთებში კი, სადაც არასწორი გზებიც ისეთივე გრძელი იყო, როგორც სწორი, უჯრედები 50% შემთხვევაში ირჩევდნენ სწორ გზას.

ორივე შემთხვევაში, უჯრედები, რომლებიც ლაბირინთში პირველები შედიოდნენ, გასასვლელს აუცილებლად აღწევდნენ. მათ მომდევნო უჯრედებს კი გზის გაკვლევა ძალიან უჭირდათ, რადგან ტერიტორია ატრაქტანტისგან უკვე დაცლილი იყო.

"ის ინფორმაცია, რასაც უჯრედები ქიმიური ნივთიერებების დაშლით იგებენ, იმაზე მეტად რთულია, ვიდრე აქამდე გვეგონა", — განაცხადა ინსელმა.

კვლევა ჟურნალ Science-ში გამოქვეყნდა.