Naukowcy od dawna wiedzą, że wiele typów bakterii tworzy różne zbiorowiska, składające się z ogromnej liczby osobników, a te „zbiorowiska” mikroorganizmów wykazują dość ciekawe i trudne do wyjaśnienia cechy zachowania. Najbardziej uderzającymi przykładami takich „oryginałów” są kolonialne myksobakterie.
Mikroorganizmy te najlepiej czują się w glebie, w oborniku, a także na rozkładających się resztkach roślin. Jednak ich krótkie komórki w kształcie pręcików, wielkości kilku tysięcznych milimetra, mogą istnieć same.
Jednak najczęściej są one zorganizowane w skupiska tysięcy, które w poszukiwaniu pożywienia całą masą przemieszczają się z miejsca na miejsce. Jednocześnie każdy członek zespołu wydziela obfite wydzielanie śluzu, który służy jako swego rodzaju „lubrykant”, za pomocą którego po powierzchni gleby ślizgają się armady mikroorganizmów.
Co zaskakujące, wszystkie komórki w kolonii działają w zaskakująco skoordynowany sposób, jakby były kontrolowane przez niewidzialnego przewodnika. A jeśli nagle jakaś bakteria znajdzie się poza krawędzią kolonii, natychmiast się cofa, jakby zmuszała ją do tego jakaś niewidzialna nić.
Gdy tylko ofiara pojawi się na drodze tego mnóstwa mikroorganizmów, na przykład nagromadzenie bakterii innego gatunku, awangarda kolonii zwraca się ostro w stronę ofiary i czołga się po niej, pokrywając ją wieloma drobnymi ciałkami. Następnie myxobacterium rozpoczyna prawdziwą ucztę, podczas której za pomocą specjalnych enzymów trawi ofiarę do stanu łatwo przyswajalnego.
Jeśli te same gatunki myksobakterii znajdą się w wodzie, natychmiast przekształcają się w kolonie kuliste składające się z setek tysięcy, a nawet milionów osobników. A gdy na drodze tej miniaturowej kulki napotkają inne mikroorganizmy lub ich kolonie, aktywne ruchy komórek wciągają ofiarę w specjalne zagłębienia na powierzchni drapieżnej kuli, zwane kieszeniami trawiennymi, gdzie jest trawiona.
Ale szczególnie interesujące zjawiska w zachowaniu myksobakterii obserwuje się, gdy brakuje zasobów pokarmowych.
Film promocyjny:
A jeśli wcześniej komórki myksobakterii były równomiernie rozłożone w całej masie śluzowej, to teraz zaczynają gromadzić się w centrum kolonii, gdzie dociera coraz więcej nowych rzędów komórek., jakby skokowo, unosi się w górę.
I nie jako bezkształtna masa, ale jako całkowicie ustrukturyzowana formacja: pionowa kolumna wyrasta z ledwie zauważalnego guzka, w górnej części którego pojawia się wiele gałęzi. W końcu ze śluzowego ciasta powstaje coś w rodzaju małego drzewka, którego wierzchołki gałęzi zdobią dziwne duże „kwiaty” z wieloma grubymi „płatkami”.
Te drzewiaste formacje osiągają wysokość kilku milimetrów, dlatego są wyraźnie widoczne bez mikroskopu. U różnych gatunków myksobakterii mogą różnić się kształtem, a także kolorem, który może być zielony, żółty lub pomarańczowy. Te „kwiaty” są owocnikami i składają się zasadniczo z dwóch kategorii komórek.
Większość z nich w okresie wzrostu „drzewa” służy jako budulec. Tworzą „pień” i „gałęzie” owocnika. Ale „płatki kwiatów” to kilka grup tych komórek, które przetrwały trudny czas i ponownie powrócą do aktywnego trybu życia.
Podczas formowania owocników bakterie zmieniają swój pręcikowy kształt na okrągły, pokrywają się gęstymi błonami i zamieniają się w uśpione komórki. Gdy minie niekorzystny okres, odpadną one z gałęzi owocnika, stracą ochronną skorupę i ponownie zamienią się w ruchome patyki. Znowu zaczną się dzielić i tym samym położyć podwaliny pod nowe pokolenia myksobakterii …
Ciała owocowe myksobakterii
Naturalnie, aby np. Poruszać się w „szyku” lub jednocześnie atakować ofiarę, nie mówiąc już o bardziej złożonych zachowaniach, bakterie muszą jakoś jakoś. A do komunikacji mają specjalny - chemiczny - język, który jest najbardziej aktywnie używany, gdy jest dużo bakterii.
W tym przypadku każda komórka bakteryjna wytwarza określone cząsteczki sygnałowe. A kiedy ich liczba osiągnie pewien punkt krytyczny, stają się „głosem ludu”, któremu poddaje się większość uczestników „spotkania”.
Zatem ta chemiczna „rozmowa” jest niezbędna bakteriom do podejmowania wspólnych decyzji. W szczególności dzięki takiej komunikacji molekularnej mikroorganizmy mogą się „liczyć”, gromadzić w koloniach lub synchronizować syntezę i uwalnianie toksyn do środowiska zewnętrznego.
„Uniwersalne słowo” u bakterii to specjalna substancja sygnalizacyjna AI-2, której synteza w różnych mikroorganizmach przebiega pod kontrolą tego samego genu. Co więcej, pomimo swojej wszechstronności, różne bakterie reagują na ten sygnał w różny sposób. Na przykład może „włączyć” blask morskich mikroorganizmów i rozpocząć „sesję komunikacyjną” w kolonii E. coli.
Należy również powiedzieć, że ze względu na nierówną interpretację „języka” przez różne typy bakterii mogą wystąpić konflikty międzygatunkowe. Poza tym niektóre gatunki za pomocą tego języka mogą kontrolować inne: np. Wchodząc w „dialog” konkurentów, można go tak poprowadzić, aby zostać zwycięzcą w walce o określony zasób.
Bakterie to w większości przypadków „drapieżniki”, które atakują nie tylko ludzi, zwierzęta czy rośliny. Nie mają nic przeciwko popełnieniu złego czynu wobec swoich jednokomórkowych krewnych.
Tak więc pałeczki kwasu mlekowego, gdy znajdą się w takim środowisku innych bakterii, są natychmiast przekształcane. Zaczynają energicznie uwalniać do środowiska zewnętrznego zaokrąglone granulki z substancjami szkodliwymi dla sąsiadów: kwasem mlekowym, lizozymem i niektórymi specyficznymi białkami.
Ale walka nie przebiega bez śladu dla samych pałeczek kwasu mlekowego: ich komórki są uszkodzone, a zawartość cytoplazmy wypływa.
Im bardziej aktywne są pałeczki kwasu mlekowego, tym więcej uszkodzonych komórek pojawia się w ich rzędach, które następnie umierają. A w najbardziej aktywnych szczepach umiera ponad jedna trzecia uczestników mini bitew, ale społeczność bakteryjna nie pozwala na śmierć wszystkich swoich członków - w krytycznej sytuacji część komórek drobnoustrojów przykrywa swoją ścianę dodatkowymi warstwami ochronnymi i przechodzi w stan uśpienia.
Jeśli chodzi o stronę kontuzjowaną, zachowuje się tak, jak powinna zachowywać się armia, która przegrała bitwę. Niektóre komórki pokonanych bakterii po prostu przestają się rozmnażać, inne stopniowo zapadają się, a jeszcze inne przestają się ze sobą kontaktować i pojawia się między nimi pusta przestrzeń.