Многие животные одного вида могут объединяться для решения проблем, связанных с безопасностью и выживанием. Так, к примеру, шимпанзе объединяются в стаи, вместе охотятся и сражаются с хищниками и другими обезьянами. Известно об объединениях для своей защиты пчёл и копытных животных. Оказалось, что даже простые микроорганизмы тоже могут координировать свои действия для решения жизненно важных проблем.
Escherichia coli
© Wikimedia Commons
Для исследования биологи взяли разные штаммы бактерий Escherichia coli. Они чрезвычайно распространены (заселяют кишечник большинства теплокровных животных), имеют много разновидностей и пользуются большой популярностью у учёных в качестве объекта для экспериментов. Чтобы следить за действием бактерий, учёные поместили их в чашку Петри и пометили специальным флуоресцентным красителем.
Оказалось, что когда колонии двух разных штаммов бактерий оказываются близко друг к другу и становятся конкурентами за пищевые ресурсы, между колониями начинается противостояние.
Учёные обнаружили, что у бактерий есть свои «дозорные», находившиеся на краю колонии. При приближении бактерий из другой колонии «дозорные» бактерии передавали специальный химический сигнал, предупреждавший остальных о противнике. Вслед за этим наблюдался скоординированный коллективный отпор: бактерии в колонии начинали производить особый токсин, не опасный для них, но смертельный для других штаммов Escherichia coli. И, по словам учёных, такой тип конкуренции играет ключевую роль в том, как отдельным видам бактерий утвердиться в бактериальном сообществе, таком, как человеческий кишечник. Бактерии самого сильного штамма «побеждают» более слабые колонии. Поэтому в кишечнике много разных видов бактерий, но каждый вид представлен, как правило, лишь одним штаммом.
При этом степень выработки токсина колонией сложным образом регулируется от очень высокой до небольшой. По предположению исследователей, у бактериальных сообществ может существовать даже такой удивительный феномен, как провокация «войны»: когда одна из колоний выпускает токсин, после чего две другие соседние колонии начинают «убивать» одна другую.
Эти исследование, по мнению учёных, показывает, что простые организмы могут функционировать более сложным образом, чем предполагалось ранее. Понимание механизмов бактериальной конкуренции может помочь учёным понять, как, где и почему распространяются разные виды бактерий.
Исследование опубликовано в журнале Current Biology
Источник: chrdk.ru
