Бактерии могут хранить воспоминания и передавать их поколениям: ScienceAlert

Согласно новому исследованию, одноклеточный организм без мозга или нервной системы все еще может формировать воспоминания и передавать эти воспоминания будущим поколениям.

Бактерии распространились повсюду, Кишечная палочка, Он Одна из наиболее изученных форм жизни. Однако на Земле ученые все еще открывают неожиданные способы его выживания и распространения.

Исследователи из Техасского университета и Университета Делавэра обнаружили потенциальную систему памяти, которая позволяет это сделать. бактерии кишечной палочки «Вспоминайте» прошлый опыт часами и поколениями спустя.

Команда говорит, что, насколько им известно, этот тип бактериальной памяти ранее не был обнаружен.

Понятно, что память, о которой в данном случае говорят ученые, — это не то же самое, что сознательная человеческая память.

Вместо этого феномен бактериальной памяти Описывать Как информация из прошлого опыта влияет на принятие текущих решений.

«У бактерий нет мозга, но они могут собирать информацию из окружающей среды, и если они неоднократно сталкиваются с этой средой, они могут сохранить эту информацию и быстро получить к ней доступ позже для своей выгоды». Он объясняет Ведущий исследователь — молекулярный биолог Сувик Бхаттачарья из Техасского университета.

Выводы Бхаттачарьи и их команды основаны на сильных корреляциях более чем 10 000 тестов на «роение» бактерий.

Эти эксперименты были проверкой того, может ли… бактерии кишечной палочки Клетки на одной пластинке группируются вместе, образуя единую мигрирующую массу, которая движется с помощью одного и того же двигателя. Такое поведение обычно указывает на то, что клетки объединяются для эффективного поиска подходящей среды.

С другой стороны, когда бактерии кишечной палочки Клетки группируются вместе, образуя липкую биопленку, которая является их способом колонизации поверхности питательных веществ.

В ходе предварительных экспериментов исследователи выявили бактерии кишечной палочки Клетки подвергались воздействию нескольких различных факторов окружающей среды, чтобы выяснить, какие условия приводят к их более быстрому роению.

В конечном итоге команда обнаружила, что внутриклеточное железо является самым сильным показателем того, будут ли бактерии перемещаться или оставаться на месте.

Более низкие уровни железа были связаны с более быстрой и эффективной мобилизацией, тогда как более высокие уровни приводили к более сидячему образу жизни.

Среди первого поколения бактерии кишечной палочки клеток, это кажется интуитивным ответом. Но после всего лишь одного случая роения клетки, у которых в более позднем возрасте уровень железа был ниже, начали роиться быстрее и эффективнее, чем раньше.

Причем эта «железная» память передается как минимум четырем последовательным поколениям дочерних клеток, образующихся в результате деления материнской клетки на две новые клетки.

К седьмому поколению дочерних клеток эта железная память естественным образом теряется, хотя ее можно восстановить, если ученые искусственно ее улучшат.

Авторы исследования еще не определили молекулярный механизм, лежащий в основе этой потенциальной системы памяти или ее наследственности, но сильная связь между внутриклеточным железом и стайным поведением между поколениями предполагает, что существует определенный уровень постоянного кондиционирования.

Хотя известно, что генетика играет роль в… Передача «запомненных» биологических настроек. Через поколения бактерии кишечной палочки Регулируя настройки «включения» и «выключения» конкретных генов, исследователи полагают, что короткая продолжительность наследственности означает, что это не основной механизм.

Железо связано с множественными реакциями на стресс у бактерий. То, что вокруг него сформировалась система памяти между поколениями, имеет большой эволюционный смысл.

Система памяти на основе железа может помочь бактерии кишечной палочки Адаптация к плохим условиям окружающей среды или антибиотикам.

Один бактерии кишечной палочки Клетка может Двойное в течение получасаТак что возможность передавать такую ​​память дочерним клеткам также может быть полезна в медленно меняющихся условиях.

«До того, как в атмосфере Земли появился кислород, ранняя клеточная жизнь использовала железо для многих клеточных процессов». Он говорит Бхаттачарья.

«Железо играет важную роль не только в зарождении жизни на Земле, но и в эволюции жизни. Для клеток имеет смысл использовать его таким образом».

«В конце концов, — сказал Бхаттачарья. Он заключает: «Чем больше мы знаем о поведении бактерий, тем легче с ними бороться».

Исследование было опубликовано в С людьми.