Ученые рассказали о неожиданной активности «мертвых» бактерий

07 октября, 2022, 18:30 Распечатать
Отправить
Отправить

Организмы осознают окружающую среду, даже когда физически «мертвы».

Ученые рассказали о неожиданной активности «мертвых» бактерий
Споры бактерий улавливают изменения окружающей среды © New Scientist

Ученые из Университета Калифорнии в Сан-Диего обнаружили неожиданную активность спор бактерий. По словам исследователей, они "ощупывают" окружающую среду даже когда являются «физически мертвыми», сообщает Science Alert.

Бактерии используют накопленный запас заряженных частиц, а не свое обычное «топливо». Благодаря этому они могут реагировать на малейшие изменения в уровне питательных веществ, чтобы определить лучшее время для пробуждения. Это открытие бросает вызов существующим представлениям не только о том, как распространяются болезни, но и тому, как жизнь может продолжать существование в экстремальных условиях на Земле и за ее пределами.

Читайте также: Ученым удалось выяснить, как двигаются бактерии

«Эта работа меняет наше представление о спорах, которые считались инертными объектами. Мы показываем, что клетки в глубоком спящем состоянии обладают способностью обрабатывать информацию. Мы обнаружили, что споры могут высвобождать накопленную электрохимическую потенциальную энергию для выполнения вычислений об окружающей среде без необходимости метаболической активности», — заявил ведущий автор исследования Гюрол Сюэль.

По его словам, если ученым удастся найти жизнь на Марсе или Венере, она, вероятнее всего, будет в инертном состоянии. Но открытие свидетельствует о том, что форма жизни, кажущаяся совершенно инертной, «все еще может думать о следующих шагах».

Бактерии обычно довольно живучи. Одна из тактик их выживания – превращение в споры. Они могут находиться в таком обезвоженном, спящем состоянии сотни лет. Но все же это не глубокий сон. Физиологически они мертвы, в них не происходит метаболизм. Но каким-то образом они знают, когда нужно «проснуться».

Например, споры сибирской язвы, которую вызывают бактерии Bacillus anthracis, могут пережить длительные периоды без воды или питательных веществ в почтовом ящике. Но в течение нескольких мгновений воздействия подходящих условий они способны регидратировать и возобновить свой метаболизм, что позволяет им стать снова заразными.

В ходе исследования ученые наблюдали за тысячами спор Bacillus subtilis, которые считаются безвредными для человека и могут выжить в долгом пребывании в космосе. Они измеряли то, реагируют ли споры на кратковременный импульс питательных веществ, недостаточный для того, чтобы привести к их пробуждению.

Двух или трех импульсов было недостаточно, чтобы вернуть бактерию к жизни. Но со временем возник кумулятивный эффект: микробом как-то удалось вести счет и снова проснуться после необходимого количества сигналов.

Ученые измеряли активность спор в ответ на импульсы и выяснили, что они использовали накопленную энергию в виде ионов калия (K+) при каждом входе. С помощью математической модели ученые выяснили, что каждый сигнал запускал высвобождение ионов калия, и со временем ионы калия становились достаточно сильными, чтобы вызвать пробуждение бактерий. Они назвали это моделью активации «интегрируй и стреляй».

Related video

Механизм известен как стратегия кумулятивной обработки сигналов, она не дает бактериям проснуться слишком рано, если условия окружающей среды неблагоприятны. Ученые отмечают, что это похоже на то, как работают нейроны в мозге человека. Но, в отличие от нейронов, которые являются невероятно энергоемкими клетками, споры могли делать это вообще без какой-либо метаболической энергии, только запасаясь калием.

Подготовил/ла : Фаина Ваулина
Оставайтесь в курсе последних событий! Подписывайтесь на наш канал в Telegram
Заметили ошибку?
Пожалуйста, выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter или Отправить ошибку
ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ
Текст содержит недопустимые символы
ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ
Осталось символов: 2000
Отправить комментарий
Последний Первый Популярный Всего комментариев: 0
Показать больше комментариев
Пожалуйста выберите один или несколько пунктов (до 3 шт.) которые по Вашему мнению определяет этот коментарий.
Пожалуйста выберите один или больше пунктов
Нецензурная лексика, ругань Флуд Нарушение действующего законодательства Украины Оскорбление участников дискуссии Реклама Разжигание розни Признаки троллинга и провокации Другая причина Отмена Отправить жалобу ОК