Oamenii de știință știu de multă vreme că multe tipuri de bacterii formează diverse comunități, formate dintr-un număr imens de indivizi, iar aceste „colective” de microorganisme demonstrează trăsături comportamentale destul de curioase și dificil de explicat. Mixobacteriile coloniale sunt cel mai izbitor exemplu de astfel de „originale”.
Aceste microorganisme se simt cel mai în largul lor în sol, în gunoi de grajd și, de asemenea, în resturile vegetale în descompunere. Cu toate acestea, celulele lor scurte în formă de tijă, de mii de milimetri, pot exista singure.
Dar totuși, cel mai adesea sunt organizate în grupuri de mii, care, în căutarea hranei cu întreaga lor masă, se mută dintr-un loc în altul. În același timp, fiecare membru al echipei secretă mucus abundent, care servește ca un fel de "lubrifiant", cu ajutorul căruia armada de microorganisme alunecă pe suprafața solului.
În mod surprinzător, toate celulele din colonie acționează remarcabil de bine, de parcă ar fi controlate de un conductor invizibil. Și dacă dintr-o dată o bacterie este dincolo de marginea coloniei, ea se repede imediat înapoi, ca și cum un fir invizibil ar fi forțat-o să o facă.
De îndată ce prada apare pe drumul acestei gazde de microorganisme, de exemplu, o acumulare de bacterii dintr-o altă specie, avangarda coloniei se întoarce brusc spre victimă și se târăște peste ea, acoperind-o cu multe corpuri minuscule. După aceea, mixobacteria începe o adevărată sărbătoare, în timpul căreia, cu ajutorul unor enzime speciale, digeră prada într-o stare ușor digerabilă.
Dacă aceleași specii de mixobacterii se regăsesc în apă, se transformă imediat în colonii globulare formate din sute de mii sau chiar milioane de indivizi. Și când alte microorganisme sau coloniile lor se întâlnesc pe drumul acestei bile miniaturale, mișcările active ale celulelor trag prada în depresiuni speciale de pe suprafața bilei prădătoare, numite buzunare digestive, unde este digerată.
Dar fenomenele deosebit de interesante în comportamentul mixobacteriilor sunt observate atunci când există o lipsă de resurse alimentare.
Video promotional:
Și dacă înainte, celulele mixobacteriei erau distribuite uniform în masa mucoasă totală, acum încep să se adune în centrul coloniei, unde sosesc din ce în ce mai multe ordine noi de celule. Ca urmare a unor astfel de mișcări active ale maselor celulare, colonia se subțiază la margini, dar în partea centrală,, ca prin salturi, se ridică în sus.
Și nu ca o masă fără formă, ci ca o formațiune complet structurată: o coloană verticală crește dintr-un tubercul abia vizibil, în partea superioară a căreia apar multe ramuri. În cele din urmă, ceva ca un copac mic se formează din tortul mucos, în care vârfurile ramurilor sunt decorate cu „flori” ciudate, mari, cu multe „petale” groase.
Aceste formațiuni asemănătoare copacilor ating o înălțime de câțiva milimetri, prin urmare sunt clar vizibile chiar și fără microscop. La diferite specii de mixobacterii, acestea pot diferi în formă, precum și în culori, care pot fi verzi, galbene sau portocalii. Aceste „flori” sunt corpuri fructifere și constau în esență din două categorii de celule.
Cele mai multe dintre ele în timpul creșterii "copacului" servesc ca material de construcție. Ele formează „trunchiul” și „ramurile” corpului fructificator. Dar „petalele de flori” sunt câteva grupuri ale acelor celule care, supraviețuind unei perioade dure, vor reveni din nou la un stil de viață activ.
În timpul formării corpurilor fructifere, bacteriile își schimbă forma asemănătoare cu tija într-una rotundă, se acoperă cu membrane dense și se transformă în celule latente. Când perioada nefavorabilă a trecut, acestea vor cădea de pe ramurile corpului fructifiant, își vor pierde coaja de protecție și se vor transforma din nou în bețe mobile. Vor începe să se împartă din nou și astfel vor pune bazele noilor generații de mixobacterii …
Corpuri fructifere ale mixobacteriilor
Firește, pentru a se deplasa, de exemplu, într-o „formațiune” sau pentru a ataca victima la unison, ca să nu mai vorbim de acte comportamentale mai complexe, bacteriile trebuie cumva. Și pentru comunicare au un limbaj special - chimic - care este cel mai activ utilizat atunci când există o mulțime de bacterii.
În acest caz, fiecare celulă bacteriană produce anumite molecule de semnalizare. Și când numărul lor atinge un anumit punct critic, ei devin „vocea oamenilor”, la care se supun majoritatea participanților la „întâlnire”.
Astfel, această „conversație” chimică este necesară pentru ca bacteriile să ia decizii colective. În special, printr-o astfel de comunicare moleculară, microorganismele se pot „număra” reciproc, se pot aduna în colonii sau pot sincroniza sinteza și eliberarea toxinei în mediul extern.
„Cuvântul universal” din bacterii este o substanță specială de semnalizare AI-2, a cărei sinteză în diferite microorganisme este efectuată sub controlul aceleiași gene. Mai mult, în ciuda versatilității sale, diferite bacterii răspund la acest semnal în moduri diferite. De exemplu, el poate „activa” strălucirea microorganismelor marine și poate deschide o „sesiune de comunicare” în colonia E. coli.
De asemenea, trebuie spus că, datorită interpretării inegale a „limbajului” de către diferite tipuri de bacterii, pot apărea conflicte interspecifice. În plus, unele specii cu ajutorul acestui limbaj le pot controla pe altele: de exemplu, după ce a intrat într-un „dialog” al concurenților, se poate desfășura în așa fel încât să poată deveni un câștigător în lupta pentru o anumită resursă.
Bacteriile sunt în majoritatea cazurilor „prădători” care nu atacă doar oamenii, animalele sau plantele. Nu sunt dispuși să comită un act rău față de rudele lor unicelulare.
Deci, lactobacilii, odată ajunsi într-un astfel de mediu al altor bacterii, sunt transformați imediat. Acestea încep să elibereze viguros în mediul extern granule rotunjite cu substanțe dăunătoare vecinilor: acid lactic, lizozim și unele proteine specifice.
Dar lupta nu trece neobservată pentru lactobacilii înșiși: celulele lor sunt deteriorate și conținutul citoplasmei curge.
Și cu cât sunt mai activi lactobacili, cu atât mai multe celule deteriorate apar în rândurile lor, care ulterior mor. Și în cele mai active tulpini, mai mult de o treime din participanții la mini-lupte mor. Dar comunitatea bacteriană nu permite moartea tuturor membrilor săi - într-o situație critică, unele dintre celulele microbiene își acoperă peretele cu straturi de protecție suplimentare și intră într-o stare inactivă.
În ceea ce privește partea rănită, ea se comportă ca o armată care a pierdut bătălia ar trebui să se comporte. Unele celule ale bacteriilor învinse pur și simplu nu se mai reproduc, altele se prăbușesc treptat, iar altele încetează să se mai contacteze și apare un spațiu gol între ele.
