Бактерії вміють створювати спогади й передавати їх у наступні покоління

Бактерії з різним вмістом заліза виявляють різні стратегії виживання, як-от роїння та утворення біоплівок, що може спричиняти небезпечні інфекції у людей або призводити до стійкості до антибіотиків. Ці відкриття допоможуть у розробці нових підходів до запобігання та лікування бактеріальних інфекцій.

Дивіться також Яйця деяких ранніх динозаврів не мали твердої оболонки: чим вони були покриті

Деталі дослідження

Дослідники виявили, що бактерії кишкової палички використовують рівень заліза як спосіб зберігання інформації про різні форми поведінки. Ці стратегії можуть активуватися у відповідь на певні стимули. Вчені намагалися з'ясувати, чому бактерії, які мали досвід роїння (пересування поверхнею колективно за допомогою джгутиків), виявляють поліпшену продуктивність у наступних роїннях.

У бактерій відсутні нейрони, синапси та нервова система, тому їхні спогади не схожі на спогади про події в людей. Те, як вони запам'ятовують інформацію, більше нагадує комп'ютер. Вони можуть збирати інформацію з навколишнього середовища, і якщо часто стикаються з цим середовищем, зберігають дані й швидко отримують до них доступ пізніше у своїх інтересах.

Дослідники виявили відмінності у вмісті заліза в окремих бактерій, що вільно плавають:

• Ті бактерії, у яких рівень заліза був низьким, виявляли кращі здібності до роїння — вміння пересуватися по поверхні колективно.
• З іншого боку, бактерії, які утворювали біоплівки (щільні та липкі скупчення бактерій на твердих поверхнях), мали високий рівень заліза в клітинах.
• Бактерії, що мають толерантність до антибіотиків, мали збалансований рівень заліза.

Залізо — один із найпоширеніших елементів на Землі. До появи кисню в атмосфері раннє клітинне життя використовувало залізо для багатьох процесів. Воно відіграє вирішальну роль не тільки в зародженні життя на Землі, а й у його еволюції.

Дослідники припускають, що, коли рівень заліза в навколишньому середовищі низький, у бактерій формуються спогади, які підштовхують їх створювати мігруючі рої та шукати залізо. А за високого рівня заліза навколишнє середовище стає оптимальним місцем для утворення біоплівки, що може допомогти бактеріям виживати й розмножуватися.

Таким чином, рівень заліза — важлива мета для розробки терапевтичних методів, оскільки він відіграє суттєву роль у здатності бактерій спричиняти та розвивати захворювання. Розуміння і вивчення поведінки бактерій допоможе розробити більш ефективні стратегії боротьби з бактеріальними інфекціями.