Vissa bakterier kan ha en rudimentär form av minne

När vi tänker på bakterier tänker vi på enkla encelliga organismer som i grunden existerar för att konsumera resurser och föröka sig. De tänker inte, känner eller minns inte... eller gör de? Bakterier har inga hjärnor, och så vitt vi vet är de oförmögna att tänka. Men kunde de reagera på en upplevelse och återkalla den senare?

Ny forskning tyder på att vissa bakterier kan ha en rudimentär form av minne av sina erfarenheter i miljön. De kan till och med föra detta minne vidare över generationer via en unik mekanism. Låt oss dyka in i den senaste forskningen som undersöker precis vad bakterier vet och hur de råkar veta det.

Du har varit här förut

I en banbrytande studie genomfört vid University of Texas, har forskare upptäckt en överraskande förmåga hos bakterier: bildandet av minnesliknande svar. Dessa fynd har utmanat vår förståelse av bakteriellt beteende och kan öppna nya vägar inom mikrobiell forskning. "Bakterier har inga hjärnor, men de kan samla information från sin omgivning, och om de har stött på den miljön ofta kan de lagra den informationen och snabbt komma åt den senare till deras fördel", säger huvudförfattaren Souvik Bhattacharyya, som studerar antibiotika resistens i bakteriesvärmar.

Studien fokuserade på Escherichia coli, en modellorganism, för att observera hur bakterier reagerar på miljöstimuli. Forskargruppen fann att E. coli effektivt kan lagra data från tidigare möten med specifika förhållanden. Cellulära järnnivåer används för att "minna" beteendemönster. Detta fenomen, beskrivet som ett järnbaserat minne, gör det möjligt för bakterier att reagera mer effektivt på välbekanta stimuli genom att dra på detta minne.

Bakterier, som saknar neuroner och ett nervsystem, använder järnnivåer som en signal för att bilda minnesliknande svar. Höga järnhalter i de encelliga organismerna gör att bakterierna bildar biofilmer och förblir relativt stationära. Omvänt tenderar bakterier med låga järnhalter att genomgå ett svärmande beteende, där bakterier rör sig kollektivt över en yta. Anmärkningsvärt nog, när de väl utsatts för låga järnnivåer och en första svärmningshändelse, verkar bakterierna kunna "återkalla" detta tillstånd i framtiden. När de sattes i en liknande situation igen, visade dessa bakterier förbättrad svärmningsförmåga, som om de hade kommit ihåg hur från sitt tidigare möte.

Naturligtvis bör det noteras att bakterier inte har den längsta livslängden. Det järnbaserade minnet kan dock föras vidare genom generationerna. Det är inte permanent, men kan hålla i upp till fyra generationer. De elimineras helt naturligt av den sjunde generationen. Artificiell manipulation av järnnivåer kan förlänga denna varaktighet, vilket tyder på ett komplext samspel mellan miljöfaktorer och bakteriellt beteende.

Den nuvarande arbetsteorin är att bakterierna är förberedda för att svärma i miljöer med låg järnhalt så att de kan söka upp mer järn för att försörja sig. I en miljö med hög järnhalt finns det ingen anledning att slösa energi på att röra sig, så att förbli stillastående i en biofilm är mer meningsfullt att använda de tillgängliga resurserna som redan finns till hands.

Denna forskning har betydande implikationer för att bekämpa bakterieinfektioner och antibiotikaresistens. Att förstå hur bakterier minns och reagerar på stressfaktorer som antibiotikaexponering kan leda till effektivare terapeutiska strategier. Järnnivåer, i synnerhet, kan vara ett mål för nya behandlingar, eftersom de spelar en avgörande roll i bakteriell virulens, enligt Bhattacharyya,

Upptäckten av en rudimentär form av minne hos bakterier är en stor vinst inom området mikrobiologi. Det belyser att dessa mikroorganismer är mycket mer sofistikerade än vi annars skulle kunna föreställa oss. Det understryker också behovet av fortsatt forskning för att förstå bakteriella beteenden. Denna kunskap är avgörande för att utveckla nya strategier för att bekämpa bakterieinfektioner och tackla antibiotikaresistens. Dessa problem kommer inte att försvinna när som helst snart. All forskning som kan upplysa oss ytterligare om hemligheterna bakom bakteriellt beteende kan vara av stort värde för att ta itu med dessa problem.

Utvald bild: "Olika e Coli” av [Mattosaurus]

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Platoesg. Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
• PlatoHealth. Biotech och kliniska prövningar Intelligence. Tillgång här.
• Källa: https://hackaday.com/2023/12/12/some-bacteria-could-have-a-rudimentary-form-of-memory/