Fundacja Praca Moc Energia
CZŁOWIEK I BIOSFERA

Bakterie poświęcają się, gdy są atakowane, aby ocalić swoje kolonie

blank

Niektóre bakterie ulegają samozniszczeniu, gdy ich kolonia zostaje zaatakowana, ale do tej pory powód tego nie był jasny. Najnowsze badania sugerują, że poświęcają się one, aby ocalić swoich “krewnych”, tak jak niektóre owady oddają życie, aby bronić swoich kolonii.

Tego rodzaju poświęcenie jest rzadkie z natury, ponieważ zwykle jest sprzeczne z ewolucyjnym dążeniem jednostki do przetrwania i reprodukcji. Jednak wiele rodzajów bakterii ulega samozniszczeniu, gdy są atakowane przez inne bakterie.

Próbę zrozumienia, dlaczego tak się dzieje, podjęli Elisa Granto oraz Kevin Foster z University of Oxford. Opracowali w tym celu odpowiedni sposób – wzięli szczep bakterii E.coli, które mogą dokonać samozagłady w obecności toksyn konkurencyjnej bakterii i sprawili, że zmieniają one kolor na zielony, kiedy przygotowują się do samozagłady oraz różowy – kiedy to właśnie robią.

Naukowcy umieścili kolonię zmodyfikowanych bakterii w naczyniu obok kolonii “wroga” – innego, niezmodyfikowanego szczepu E.coli. Oba szczepy mogą wytwarzać różne toksyny przeciwko blisko spokrewnionym koloniom. Następnie obserwowali, co się działo pod mikroskopem, gdyby kolonie ze sobą walczyły.

Tryb samozniszczenia

Zmodyfikowane bakterie E.coli będące na linii frontu – najbliżej bakterii wroga – otrzymały bezpośrednie trafienie toksynami uwalnianymi przez rywali i zostały natychmiast zabite. Zaraz potem bakterie, które były tuż za linią frontu i które były narażone na mniej toksyn, przełączyły się w tryb samozniszczenia.

Bakterie te spędziły godzinę na gromadzeniu zapasów własnej toksyny, zanim umarły masowo – niejako eksplodując i wystrzeliwując tym samym duży ładunek toksyny we wroga – prawdopodobnie, aby pomóc przetrwać reszcie kolonii.

Ten ofiarny kontratak ma sens z ewolucyjnego punktu widzenia, ponieważ bakterie często żyją w koloniach identycznych klonów, przyznaje Granato. – To tak, jakby zabijając się pomagali własnym genom, ponieważ dają tym samym większą szansę na przeżycie pozostałym klonom – powiedziała naukowiec.

– Jest to prawdopodobne wytłumaczenie, chociaż wyrażenie tego rodzaju zachowania może zależeć od tego, jak szybko rośnie kolonia bakteryjna, w jakiej fazie wzrostu się znajduje i na jakim podłożu rośnie – powiedział Dick Strugnell z University of Melbourne. Dodaje, że mogą mieć na to wpływ także inne czynniki, których jeszcze nie badaliśmy.

Kolonie owadów

Altruistyczne poświęcenie zaobserwowano również u niektórych owadów, w tym mrówek i pszczół, które żyją w koloniach bardzo spokrewnionych ze sobą osobników, a które – kiedy są zmuszone do walki z innymi insektami, które zagrażają ich kolonii – decydują się na śmierć podczas obrony. Zwykle ten akt poświęcenia wykonują starsi pracownicy, ze względu iż posiadają już mniejszy potencjał produkcyjny – co oznacza, że umieranie w obronie kolonii jest mniej kosztowne z ewolucyjnego punktu widzenia.

Zachowania te prawdopodobnie ewoluowały niezależnie u bakterii i owadów ze względu na ich podobny styl życia. – Na tym polega piękno ewolucji: można znaleźć to samo rozwiązanie dla zupełnie różnych organizmów – powiedziała na koniec Granato. A nam pozostaje refleksja, czy są to działania czysto automatyczne ,czy podjęte z pewną dozą świadomości i powiązania z kolonią nie tylko ze względu na kod genetyczny…

Źródło: bioRxiv

Przeczytaj także

Jak pszczoły- grabarze rozpoznają martwe siostry

Anna Tomb

Pocałunek w towarzystwie 80 milionów bakterii

Anna Śnieżyńska

Smak wina, a mikroby

Alan O. Grinde

Naukowcy ostrzegają przed wyginięciem owadów niezbędnych dla środowiska naturalnego

Małgorzata Smorąg

Współczesna choroba odkryta w starych kościach

Alan O. Grinde

Bakterie coli w wodzie pitnej budzą strach – jak się ich pozbyć bez używania środków chemicznych?

PROFIT24