¿Cuál es la función de múltiples núcleos en las células sincitiales?

El tamaño de un mononucleado está limitado por su proporción nucleocitoplasmática, y a los protozoos les gusta ser grandes .

¿La solución? Múltiples copias de los mismos genes en núcleos enormes, o múltiples núcleos individuales.

Los núcleos múltiples son comunes en cualquier célula grande y compleja. No hay nada específico en la presencia de cilios que requieran múltiples núcleos, y los ciliados no son los únicos protozoos multinucleados (el género ameboide Chaos puede contener hasta mil). La razón por la que las células grandes y complejas requieren esto es simplemente porque son tan grandes. Un tamaño tan grande requiere, además de una regulación nuclear más compleja, un alto recambio total de proteínas, lo que a su vez requiere una alta tasa de transcripción. Incluso cuando el ARNm se traduce por numerosos ribosomas, el factor de amplificación sigue siendo limitado. Tener múltiples núcleos aumenta la tasa de producción de ARNm, lo que aumenta la capacidad sintética total del organismo. Cuando solo se requiere transcribir un gen específico a una tasa alta, ese gen individual puede duplicarse muchas veces. Esto se ve a menudo en el nucléolo , que contiene muchas copias del mismo material genético necesario para crear la enorme cantidad de ARNr necesaria para la biosíntesis de los ribosomas:

Muchos protozoos son grandes porque están acumulando tanta complejidad como pueden en una sola célula, incluso hasta el punto de tener una estructura similar a una columna vertebral o simples "ojos" fotosensibles (aunque no todos los protozoos son grandes). Se requieren muchas adaptaciones para permitir que los organismos unicelulares crezcan hasta este tamaño, como un citoesqueleto más complejo, un aparato de alimentación dedicado, una vacuola contráctil, etc. Múltiples copias de material genético es solo otra adaptación requerida. Esta adaptación puede manifestarse de varias maneras. Algunos organismos tienen múltiples copias del mismo núcleo. Otros fusionan estos núcleos en un solo núcleo grande (un macronúcleo ), manteniendo un número limitado de micronúcleos para la reproducción sexual:

Los organismos multicelulares tienden a tener múltiples núcleos en células específicas por la misma razón. Muchos tipos de células, por ejemplo, requieren una tasa extremadamente alta de renovación de proteínas y son muy grandes (como los músculos esqueléticos), por lo que tienen múltiples núcleos. Esto ocurre cuando un solo núcleo ya no es suficiente, incluso en su máxima capacidad.

Me gustaría señalar que lo que estás describiendo es un coenocito . Un sincitio es una célula multinucleada que ha surgido de la fusión de múltiples células y sus núcleos constituyentes (cariogamia), mientras que un cenocito es una célula que se ha sometido a múltiples rondas de división nuclear, sin que la acompañe la citocinesis.

Con respecto a tu segunda pregunta:

Múltiples núcleos en una sola "célula" no es exclusivo de las células ciliadas.

Las fibras musculares de los animales o la placenta de los mamíferos experimentan una fusión celular, lo que da como resultado múltiples núcleos en una "célula".

Los embriones de algunos animales comienzan con la división de núcleos sin división celular, lo que también da como resultado (temporalmente) múltiples núcleos en una "célula".

Aquí se proporcionan otros ejemplos: https://en.wikipedia.org/wiki/Syncytium