一部の細菌は初歩的な記憶を持っている可能性がある

プラトン再発行

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細菌について考えるとき、私たちは基本的に資源を消費して繁殖するために存在する単純な単細胞生物を思い浮かべます。彼らは考えたり、感じたり、覚えたりしません…それともそうするのでしょうか?細菌には脳がなく、私たちが知る限り、思考する能力がありません。しかし、彼らはある経験に反応し、後でそれを思い出すことができるでしょうか?

新しい研究は、一部の細菌が感染を引き起こす可能性があることを示唆しています。記憶の初歩的な形環境の中での彼らの経験。彼らは、独自のメカニズムを介して、この記憶を世代を超えて伝えることさえできます。細菌が何を知っているのか、そしてどのようにしてそれを偶然知っているのかを調査する最新の研究を見てみましょう。

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画期的な研究でテキサス大学で行われた研究により、研究者らは細菌の驚くべき能力、すなわち記憶様反応の形成を発見した。これらの発見は細菌の挙動に対する私たちの理解に疑問を投げかけ、微生物研究に新たな道を開く可能性があります。「細菌には脳がありませんが、環境から情報を収集することができ、その環境に頻繁に遭遇していれば、その情報を保存し、後で自分の利益のためにすぐにアクセスすることができます」と筆頭著者で抗生物質を研究しているスーヴィク・バタチャリヤ氏は述べた。細菌群における耐性。

この研究では、細菌が環境刺激にどのように反応するかを観察するために、モデル生物である大腸菌に焦点を当てました。研究チームは、大腸菌が特定の条件に遭遇した過去のデータを効果的に保存できることを発見した。細胞の鉄レベルは、行動パターンを「記憶」するために使用されます。鉄ベースの記憶と呼ばれるこの現象により、細菌はこの記憶を利用することで、馴染みのある刺激に対してより効率的に反応できるようになります。

ニューロンや神経系を持たない細菌は、鉄レベルを合図として記憶のような反応を形成します。単細胞生物の鉄レベルが高いと、細菌がバイオフィルムを形成し、比較的静止したままになります。逆に、鉄レベルが低い細菌は、細菌が表面上で集合的に移動する群集行動をとる傾向があります。注目すべきことに、一度低鉄レベルと最初の群集現象にさらされると、細菌は将来この状態を「思い出す」ことができるようです。再び同様の状況に置かれると、これらの細菌は、あたかも過去の遭遇の仕方を思い出したかのように、群がる能力の向上を示しました。

大腸菌は、群れが発生する際に鞭毛を使って泳ぎ回ります。クレジット： CDC、パブリックドメイン

もちろん、細菌の寿命が最も長いわけではないことは注目に値します。しかし、鉄ベースの記憶は世代を超えて受け継がれる可能性があります。それは永続的なものではありませんが、最大 4 世代まで持続することができます。第 7 世代までに自然に完全に排除されます。鉄レベルの人為的操作はこの期間を延長する可能性があり、環境要因と細菌の行動の間の複雑な相互作用を示唆しています。

現在の有力な理論は、バクテリアは鉄分が少ない環境で群がる準備ができているため、自らを維持するためにより多くの鉄分を求めることができるというものです。鉄分の多い環境では、動き回ってエネルギーを無駄にする必要がないため、バイオフィルム内で静止したままにし、すでに手元にある利用可能なリソースを利用する方が合理的です。

この研究は、細菌感染症や抗生物質耐性との闘いに重要な意味を持っています。細菌が抗生物質への曝露などのストレス要因をどのように記憶し、反応するかを理解できれば、より効果的な治療戦略につながる可能性があります。バタチャリヤ氏によると、特に鉄分濃度は細菌の毒性において重要な役割を果たしているため、新たな治療法の標的となる可能性があるという。

細菌における記憶の初歩的な形態の発見は、微生物学の分野における大きな成果である。これは、これらの微生物が私たちが想像するよりもはるかに洗練されていることを強調しています。また、細菌の行動を理解するための継続的な研究の必要性も強調しています。この知識は、細菌感染と闘い、抗生物質耐性に取り組むための新しい戦略を開発するために不可欠です。こうした問題はすぐには解決しません。細菌の行動の秘密についてさらに解明できる研究は、これらの問題に取り組む上で大きな価値がある可能性があります。

アイキャッチ画像：「多様な大腸菌” by [マットサウルス]