Дослідження американських вчених з Техаського університету в Остіні пролило світло на здатність найпростіших мікроорганізмів, таких як бактерії, мати форму пам’яті. Згідно з їхніми висновками, опублікованими у журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, бактерії E. Coli володіють здатністю «запам’ятовувати» певні умови та адаптуватися до них.
Бактерії E. Coli під мікроскопом / © National Institutes of Health
Це відкриття стало можливим завдяки спостереженню за поведінкою бактерій. Науковці помітили, що бактерії, які раніше брали участь у роїнні — колективному переміщенні по поверхні — в подальшому демонстрували більшу ефективність у цьому процесі. Цікаво, що у бактерій відсутні нейрони та нервова система, які б забезпечували звичайне формування пам’яті.
Вчені встановили, що ключовим фактором у «пам’яті» бактерій є рівень клітинного заліза. Залізо, як відомо, є одним з найважливіших елементів у клітинному метаболізмі. Спостереження показали, що бактерії з низьким вмістом заліза активніше брали участь у роїнні, в той час як ті, що утворювали біоплівку, мали високий вміст цього елемента.
Професор Сувік Бхаттачарія, провідний автор дослідження, пояснив, що відкриття демонструє унікальні адаптаційні механізми бактерій. «Ця пам’ять про залізо передається від материнської клітини до дочірніх і зберігається принаймні до четвертого покоління», – зазначив він в інтерв’ю.
Ця здатність бактерій “пам’ятати” рівень заліза може мати значний вплив на їх поведінку в різних умовах. Наприклад, при низькому рівні заліза бактерії активують процес роїння, шукаючи середовище з вищим вмістом цього елемента. Високий рівень заліза, навпаки, спонукає їх до формування біоплівки. Ці механізми мають важливе значення для виживання бактерій в різноманітних екосистемах.
На відео – роїння бактерій під мікроскопом / © The University of Texas at Austin
Науковці вважають, що їхнє відкриття може допомогти у розробці нових стратегій для боротьби з бактеріальними інфекціями, особливо у випадках, коли бактерії стають стійкими до антибіотиків. Розуміння механізмів “пам’яті” бактерій може відіграти ключову роль у вирішенні цієї проблеми.
Це дослідження є яскравим прикладом того, як вивчення мікроскопічного світу може відкрити нові горизонти в біології та медицині. Відкриття функції “пам’яті” у бактерій – це крок вперед у нашому розумінні складної природи мікроорганізмів і їхнього впливу на здоров’я людини та довкілля.