Деякі бактерії можуть мати рудиментарну форму пам'яті

Коли ми думаємо про бактерії, ми думаємо про прості одноклітинні організми, які в основному існують для споживання ресурсів і розмноження. Вони не думають, не відчувають і не пам’ятають… чи не так? Бактерії не мають мозку, і, наскільки нам відомо, вони не здатні мислити. Але чи могли вони відреагувати на досвід і згадати його пізніше?

Нові дослідження показують, що деякі бактерії могли мати рудиментарна форма пам'яті свого досвіду в навколишньому середовищі. Вони навіть могли передавати цю пам’ять поколінням за допомогою унікального механізму. Давайте зануримося в останні дослідження, які досліджують, що саме знають бактерії, і як вони це знають.

Ви були тут раніше

У новаторському дослідженні Проведені в Техаському університеті, дослідники виявили дивовижну здатність бактерій: формування реакцій, схожих на пам’ять. Ці відкриття поставили під сумнів наше розуміння поведінки бактерій і можуть відкрити нові шляхи в дослідженні мікробів. «Бактерії не мають мізків, але вони можуть збирати інформацію з навколишнього середовища, і якщо вони часто стикаються з цим середовищем, вони можуть зберігати цю інформацію та швидко отримувати до неї доступ пізніше», — сказав провідний автор Сувік Бхаттачарія, який вивчає антибіотики. резистентність бактеріальних роїв.

Дослідження було зосереджено на Escherichia coli, модельному організмі, щоб спостерігати, як бактерії реагують на подразники навколишнього середовища. Дослідницька група виявила, що E. coli може ефективно зберігати дані про минулі зустрічі з певними умовами. Рівні клітинного заліза використовуються для «запам'ятовування» поведінкових моделей. Це явище, описане як пам’ять на основі заліза, дозволяє бактеріям ефективніше реагувати на знайомі подразники, використовуючи цю пам’ять.

Бактерії, позбавлені нейронів і нервової системи, використовують рівень заліза як сигнал для формування реакцій, схожих на пам’ять. Високий рівень заліза в одноклітинних організмах змушує бактерії утворювати біоплівки та залишатися відносно нерухомими. І навпаки, бактерії з низьким рівнем заліза, як правило, зазнають поведінки роїння, коли бактерії колективно переміщуються по поверхні. Примітно, що після впливу низького рівня заліза та початкового роїння бактерії, схоже, здатні «пригадувати» цей стан у майбутньому. Коли ці бактерії знову потрапили в подібну ситуацію, вони показали покращену здатність до роїння, ніби вони пам’ятали, як це відбувається з минулої зустрічі.

Звичайно, слід зазначити, що бактерії живуть не найдовше. Однак пам'ять на основі заліза може передаватися з покоління в покоління. Це непостійно, але може тривати до чотирьох поколінь. Вони повністю зникають природним шляхом до сьомого покоління. Штучне маніпулювання рівнями заліза може збільшити цю тривалість, припускаючи складну взаємодію між факторами навколишнього середовища та поведінкою бактерій.

Поточна робоча теорія полягає в тому, що бактерії налаштовані на роїння в середовищах з низьким вмістом заліза, щоб вони могли шукати більше заліза для підтримки себе. У середовищі з високим вмістом заліза немає потреби витрачати енергію на рух, тому залишатися нерухомим у біоплівці має сенс використовувати наявні ресурси.

Це дослідження має значні наслідки для боротьби з бактеріальними інфекціями та стійкістю до антибіотиків. Розуміння того, як бактерії запам’ятовують і реагують на стресори, такі як вплив антибіотиків, може призвести до більш ефективних терапевтичних стратегій. Рівень заліза, зокрема, може бути мішенню для нових методів лікування, оскільки він відіграє вирішальну роль у вірулентності бактерій, за словами Бхаттачарії,

Відкриття рудиментарної форми пам'яті у бактерій є великим досягненням у галузі мікробіології. Це підкреслює, що ці мікроорганізми набагато складніші, ніж ми могли б собі уявити. Це також підкреслює необхідність продовження досліджень для розуміння поведінки бактерій. Ці знання життєво важливі для розробки нових стратегій боротьби з бактеріальними інфекціями та подолання стійкості до антибіотиків. Ці проблеми не зникнуть найближчим часом. Будь-яке дослідження, яке може глибше просвітити нас щодо секретів поведінки бактерій, може мати велике значення для вирішення цих проблем.

Рекомендоване зображення: "Різноманітні e Coli» від [Mattosaurus]

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
• ПлатонЕСГ. вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
• PlatoHealth. Розвідка про біотехнології та клінічні випробування. Доступ тут.
• джерело: https://hackaday.com/2023/12/12/some-bacteria-could-have-a-rudimentary-form-of-memory/