Без мозга и нервной системы: бактерии хранят воспоминания и передают их потомкам

Фото: Getty Images

Одной из наиболее изученных форм жизни на Земле является вездесущая бактерия Escherichia coli (кишечная палочка), но даже этот одноклеточный организм все еще способен удивить ученых. В новом исследовании ученые обнаружили, что этот удивительный одноклеточный организм может формировать и хранить воспоминания, а также передавать их потомкам, пишет Science Alert.

В новом исследовании ученые из Техасского университета и Университета Делавэра обнаружили потенциальную систему памяти, позволяющую кишечной палочке "запоминать" прошлый опыт в течение нескольких часов и даже последующих поколений. По словам команды, насколько им известно, подобная бактериальная память ранее не была известна науке.

По словам ведущего автора исследования, молекулярного биобиолога Сувика Бхаттачария, память о которой идет речь не стоит сравнивать с "сознательной человеческой памятью". Фактически феномен бактериальной памяти представляет собой информацию из прошлого опыта, которая влияет на принятие решений.

Ученые отмечают, что у бактерий нет мозга и нервной системы, однако они вполне способны собирать информацию из окружающей среды, если они часто сталкиваются с ней. Теперь ученые считают, что одноклеточные организмы также способны хранить эту информацию и получать к ней доступ в случае необходимости.

Отметим, что выводы команды Бхаттачарии основаны на сильных ассоциациях, полученных в результате более чем 10 000 анализов "роения" бактерий. В ходе экспериментов ученые стремились узнать, способны ли бактерии в одной чашке объединяться в одну мигрирующую массу, использующую "общий двигатель" для движения. Ученые отмечают, что подобное поведение, как правило, указывает на то, что клетки способны объединяться для поиска подходящей среды.

В начальных экспериментах ученые подвергли клетки кишечной палочки воздействию нескольких различных факторов окружающей среды — таким образом они смогли увидеть, какие условия вызывают самое быстрое роение.

В конечном итоге исследователи обнаружили, что именно внутриклеточное железо оказывало наибольшее влияние на то, будут ли бактерии перемещаться или останутся на месте. Результаты свидетельствуют о том, что низкие уровни железа вызывают более быстрое роение, тогда как высокие его концентрации — приводят к более неподвижному образу жизни бактерий.

Куда более любопытным выглядело то, что среди клеток бактерий первого поколения эта реакция казалась интуитивной. Однако лишь одного случая роения клетки в более позднем возрасте при низком уровне железа было достаточно, чтобы наблюдалось более быстрое и эффективное роение, чем раньше. Более того, ученые обнаружили, что эта "железная память" передавалась минимум четырем последовательным поколениям дочерних клеток. Уже к 7 поколению дочерних клеток эта "железная память" была утрачена естественным образом, хотя ее все еще можно было восстановить искусственно.

Данное открытие кажется весьма любопытным, но потребуются дополнительные исследования, чтобы определить, какой молекулярный механизм лежит в основе этой потенциальной "системы памяти" и как работает эта наследственность.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ARDinform