|
Обнаружили бактерий, объединенных в общий мозг
|
|
|
|
Ученые выяснили, что некоторые метаногенные бактерии могут соединяться друг с другом своеобразными биопроводами и формировать некое подобие связей, аналогичных тому, как нейроны обмениваются информацией друг с другом в мозге животных, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
|
|
|
|
"Наше открытие не только переворачивает наши представления о бактериях, но и о том, как мы представляем себе наш мозг. Все наши чувства, эмоции и интеллект вырастают из того, как клетки мозга обмениваются электрическими сигналами, за появление которых отвечают ионные каналы. Мы обнаружили, что бактерии используют такие же каналы и электросигналы для совместного выхода из некомфортной среды", — заявил Гюроль Сюэль (Guerol Sueel) из университета Калифорнии в Сан-Диего (США).
|
 |
|
Сюэль и его коллеги пришли к такому выводу, пытаясь раскрыть необычный секрет из жизни больших сообществ бактерий, объединяющихся в плотные колонии-"пленки" из сотен тысяч отдельных микробов – как организмам в центре таких структур, не имеющих контакта с внешней средой, удается выживать.
|
|
|
|
Наблюдая за жизнью таких пленок, ученые выяснили, что клетки на поверхности пленки, имеющие неограниченный доступ к пище, периодически дают "подышать" внутренней части колонии. Они останавливают свой рост, позволяя питательным веществам проникнуть в глубины колонии, и микробы внутри пленки пополняют запасы продовольствия.
|
|
|
|
Столь удивительная синхронизация поведения бактерий, удаленных на большие расстояния друг от друга, заставила ученых задуматься о том, как они могут общаться друг с другом. Характер поведения пищи – молекул глутамата — при движении внутрь пленки указал на то, что этот бактериальный "интернет" может работать на базе электрохимических сигналов.
|
|
|
|
Руководствуясь этой идеей, авторы статьи измерили то, как меняется напряжение на поверхности оболочек бактерий и внутри питательной среды во время периодов роста поверхностного слоя микробов и во времена затишья.
|
|
|
|
Оказалось, что напряжение на мембране бактерий колебалось в такт с циклами роста микробов, что подтвердило догадку Сюэля и его коллег. Эти электрические колебания, как объясняют ученые, порождались ионными каналами на поверхности оболочек микробов, похожими по своей структуре и форме на те ионные "насосы", которые есть на поверхности нервных клеток мозга.
|
|
|
|
Бактериальные ионные каналы работают аналогичным образом – они закачивают или выкачивают из клетки ионы калия, создавая разность в концентрации ионов калия и натрия, что придает микробу способность проводить электрические импульсы через свою поверхность.
|
|
Если эти каналы и связанные с ними гены удалить, то бактерии теряют способность общаться друг с другом и колония быстро разваливается из-за неспособности координировать волны роста и спокойствия.
|
|
Плазмодий слизевика на поверхности чашки Петри. Е - тело слизевика, C, B и А - ножки-псевдоподии
|
|
|
|
|
|
Что интересно, данный сигнал, как рассказывает Сюэль, распространяется по микробной пленке примерно так же, как возникают импульсы боли в мозге при наступлении мигреней. Ученые надеются, что дальнейшее изучения работы бактериального "мозга" поможет понять, как можно бороться с этими головными болями.
|
|
|
|
И наоборот – существующие сегодня лекарства от мигрени, блокирующие передачу подобных сигналов, можно в принципе использовать для того, чтобы мешать общению бактерий. Это может помочь бороться с колониями устойчивых к антибиотикам микробов, которые часто вызывают эпидемии в больницах, заключают биологи.
|
|
|
|
http://ria.ru/science/20151022/1306319624.html
|
