Oamenii de știință au descoperit că unele bacterii metanogene se pot conecta între ele într-un fel de conducte biologice și pot forma un fel de conexiuni, similar cu modul în care neuronii schimbă informații între ei în creierul animalelor, potrivit unui articol publicat în revista Nature.
„Descoperirea noastră nu numai că ne schimbă înțelegerea despre bacterii, ci și modul în care ne imaginăm creierul. Toate simțurile, emoțiile și inteligența noastră cresc din modul în care celulele creierului schimbă semnale electrice care sunt declanșate de canalele ionice. Am descoperit că bacteriile folosesc aceleași canale și semnale electrice pentru a coexista dintr-un mediu inconfortabil”, a spus Guerol Sueel de la Universitatea din California, San Diego, SUA.
Suelle și colegii săi au ajuns la această concluzie, încercând să descopere un secret neobișnuit din viața unor mari comunități de bacterii, unind în colonii dense - „filme” de sute de mii de microbi individuali - modul în care organismele din centrul unor astfel de structuri care nu au contact cu mediul extern, reușesc să supraviețuiască.
Observând viața unor astfel de filme, oamenii de știință au descoperit că celulele de pe suprafața filmului, care au acces nelimitat la alimente, permit periodic interiorul coloniei să respire. Ele încetează să crească, permițând nutrienților să pătrundă în adâncurile coloniei și microbii din interiorul filmului reaprovizionează alimentele.
O astfel de sincronizare uimitoare a comportamentului bacteriilor situate la distanțe mari una de cealaltă i-a făcut pe oamenii de știință să se gândească la modul în care aceștia ar putea comunica între ei. Comportamentul alimentelor - moleculele de glutamat - atunci când se deplasează în interiorul filmului a indicat că acest „internet” bacterian poate funcționa pe baza semnalelor electrochimice.
Ghidați de această idee, autorii articolului au măsurat modul în care tensiunea pe suprafața membranelor bacteriene și în interiorul mediului nutritiv se schimbă în perioadele de creștere a stratului superficial al microbilor și în perioadele de calm.
S-a dovedit că tensiunea pe membrana bacteriană a fluctuat în timp cu ciclurile de creștere microbiană, ceea ce a confirmat ghicirea lui Xuel și a colegilor săi. Aceste vibrații electrice, așa cum explică oamenii de știință, au fost generate de canale ionice de pe suprafața scoicilor microbilor, similare ca structură și formă cu acele „pompe” ionice care se află la suprafața celulelor nervoase din creier.
Video promotional:
Canalele ionice bacteriene funcționează într-un mod similar - ele pompează în sau din ioni de potasiu celulelor, creând o diferență în concentrația ionilor de potasiu și sodiu, ceea ce oferă microbului capacitatea de a conduce impulsuri electrice prin suprafața sa.
Dacă aceste canale și genele asociate sunt eliminate, bacteriile își pierd capacitatea de a comunica între ele, iar colonia se dezintegrează rapid din cauza incapacității de a coordona valurile de creștere și liniște.
Interesant este că acest semnal, spune Suelle, se răspândește de-a lungul filmului microbian în același mod în care apar impulsuri de durere în creier în timpul debutului migrenelor. Oamenii de știință speră că studiul suplimentar al „creierului” bacterian vă va ajuta să înțelegeți cum puteți combate aceste dureri de cap.
În schimb, medicamentele curente pentru migrenă care blochează transmiterea unor astfel de semnale pot fi, în principiu, utilizate pentru a interfera cu comunicarea bacteriilor. Acest lucru ar putea ajuta la combaterea coloniilor de microbi rezistenți la antibiotice care adesea provoacă epidemii în spitale, concluzionează biologii.
