Ученые: Бактерии способны планировать свои действия

Микроорганизмы ожидают будущие изменения среды и готовятся к ним.

Такой факт установили израильские ученые из института Вайцмана и университета Тель-Авива в ходе исследований, сообщает сайт Мембрана.

Ученые проводили данные исследования с бактериями группы кишечной палочки.

Микробиологи исследовали обитателей тех сред, в которых условия меняются предсказуемым образом. Оказалось, что многие из них приспособились и начинают реагировать на будущее событие ещё до того, как оно наступило, пишет издание.

Бактерии Escherichia coli, к примеру, путешествуя по желудочно-кишечному тракту, проходят множество отделов и сталкиваются с постоянным изменением условий. Ученые установили, что бактерии знают, что после сахара лактозы в окружающей их среде вскоре появляется мальтоза.

Группа профессора Ицхака Пильпеля изучила генетические изменения, сопутствующие процессу перехода. Оказалось, что при появлении лактозы включаются гены, связанные не только с лактозой, но и часть тех, что определяют ответ на мальтозу.

Подобный процесс имеет место в существовании винных дрожжей. Постепенная ферментация приводит к изменению количества сахара, повышению уровня алкоголя, дрожжи начинают готовиться к следующей ступени.

Так, в ходе эволюционных изменений бактерии приспособились к определённой последовательности событий.

"Все эти механизмы - приспособление к изменяющимся условиям среды, которое повышает шансы микроорганизмов на выживание. В этих системах эволюция заменяет условные рефлексы", комментирует Пильпель.

Галь Романо: Это не просто подготовительная реакция, которая запускается всегда, это специально выработанная реакция на ожидаемое событие

"Это не просто подготовительная реакция, которая запускается всегда, это специально выработанная реакция на ожидаемое событие", сказал член исследовательской группы Галь Романо.

С целью подтвердить свои догадки, ученые решили провести эксперимент, похожий на опыты Павлова по отучению от условных рефлексов: они на несколько месяцев поместили дрожжи в среду, в которой мальтоза никогда не следовала за лактозой. Спустя долгое время бактерии приспособились и к этим обстоятельствам (точнее говоря, эволюционировали, так как сменилось множество поколений). Гены мальтозы перестали включаться в присутствии лактозы, хотя и не утратили своих функций (то есть включались в присутствии самой мальтозы).

Открытие будет иметь также практическое применение, так как с его помощью можно увеличить шансы на выживание генетически измененных бактерий, производящих биотопливо или лекарства.

Как сообщалось ранее, в мае этого года, израильским ученым удалось доказать существование у бактерий примитивной формы социального сознания. В будущем это открытие может помочь микробиологам найти эффективный способ борьбы с бактериальными инфекциями.