Experimental evolution of multicellularity via cuboidal cell packing in fission yeast
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Notice bibliographique
Résumé
Abstract The evolution of multicellularity represents a major transition in life’s history, enabling the rise of complex organisms. Multicellular groups can evolve through multiple developmental modes, but a common step is the formation of permanent cell–cell attachments after division. The characteristics of the multicellular morphology that emerges have profound consequences for the subsequent evolution of a nascent multicellular lineage, but little prior work has investigated these dynamics directly. Here, we examine a widespread yet understudied emergent multicellular morphology: cuboidal packing. Extinct and extant multicellular organisms across the tree of life have evolved to form groups in which spherical cells divide but remain attached, forming approximately cubic subunits. To experimentally investigate the evolution of cuboidal cell packing, we used settling selection to favor the evolution of simple multicellularity in unicellular, spherical Schizosaccharomyces pombe yeast. Multicellular clusters with cuboidal organization rapidly evolved, displacing the unicellular ancestor. These clusters displayed key hallmarks of an evolutionary transition in individuality: groups possess an emergent life cycle driven by physical fracture, group size is heritable, and they respond to group-level selection via multicellular adaptation. In 2 out of 5 lineages, group formation was driven by mutations in the ace2 gene, preventing daughter cell separation after division. Remarkably, ace2 mutations also underlie the transition to multicellularity in Saccharomyces cerevisiae and Candida glabrata, lineages that last shared a common ancestor >300 million years ago. Our results provide insight into the evolution of cuboidal cell packing, an understudied multicellular morphology, and highlight the deeply convergent potential for a transition to multicellular individuality within fungi.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle