Бактерии разнюхивают свою среду обитания
17 августа 2010 09:50
Как показало исследование, бактерии, одни из самых простых форм жизни на Земле, имеют обоняние.
Ученые из Университета Newcastle в Великобритании продемонстрировали, что обычная бактерия, обнаруженная в почве способна нюхать и реагировать на аммиак в воздухе.
Прежде считалось, что «обоняние» не присуще сложными формами жизни известными как эукариоты (eukaryotes).
Открытие, опубликованное в журнале Biotechnology Journal, означает, что бактерии имеют четыре из пяти органов чувств, которыми наделены люди.
Открытие существенно повлияло на понимание и контролирование биофильмов — химического слоя, который бактерии могут сформировать, например, на медицинских имплантатах.
Бактерии уже продемонстрировали способность реагировать на свет, подтвердив наличие зрения, и способность изменять гены, которое наблюдается, при столкновении с некоторыми материалами, что подтверждает чувство осязания.
Тест на обоняние.
«Но все-таки различие между организмом, реагирующим на химикалии, с которыми он сталкивается непосредственно (демонстрируя органы вкуса) и реагирующим на химикалии находящимися в воздухе существует», — сообщает ведущий автор анализа Рейндерт Нихлэнд (Reindert Nijland).
«Различие заключается как в механизме, который создает чувствительность, так и в составах, которые почувствованы», — сообщил новостям BBC Д-р Нихлэнд сотрудник Медицинского Университета (University Medical Centre Utrecht) в Нидерландах.
«Составы обнаруженные обонятельными органами обычно более летучие по своему свойству чем предметы, которые вы можете определить на вкус „сладкий или соленый“, и следовательно можете получить информацию о предметах, которые могут находится на далеком расстоянии; вы можете почувствовать запах шашлыка в нескольких метрах в то время как вы должны физически касаться и есть бифштекс, чтобы быть способным действительно почувствовать его вкус».
Стартовая квота.
«Если очень простые организмы как, например, бактерии обладают такими способностями, следует подразумевать, что эта способность развилась значительно раньше чем мы предполагали», — дополняет Д-р Нихлэнд.
Известно, что бактерии используют свои «чувства», чтобы обнаруживать химические вещества, которые указывают присутствие других бактерий или конкурентов при добыче пищи.
В некоторых случаях, они могут произвести слизистый материал, который заставляет их склеиваться вместе, образуя то, что известно нам как биофильм. Самым простым и знакомым примером таких биофильмов являются пятна, которые формируется на зубах.
Д-р Нихлэнд и Грант Берджис (Grant Burgess ) поместили некоторое количество отдельных культур бактерии, названной B. licheniformis в цилиндры, содержащие различные «носители роста» для размножения. Одни находились в большом количестве мясного бульона, который позволял бактериям быстро размножаться, выпуская в процессе газ аммиака, тогда как другие содержались в меньшем количестве пищи, что способствовало росту биофильмов, способных формироваться при условии, что бактерии находятся в контакте с аммиаком.
Они были удивлены, обнаружив, что некоторые изолированные культуры бактерий начинали формировать биофильмы спонтанно, находясь в физической близости с бактериями, находящимися в большом количестве пищи и дающие самое высокое производство биофильмов.
Единственное объяснение в том, что бактерии чувствовали присутствие аммиака непосредственно в воздухе, находящимся над культурами.
Природа биофильмов.
Д-р Нихлэнд объяснил, что биофильм обеспечивает как барьер, так и средства транспортировки для бактерий, которые рядом почувствовали запах аммиака.
«Это искушает предположить, что аммиак обеспечивает бактерии информацией о находящемся по соседству источнике питательных веществ, так как аммиак вообще является продуктом отходов бактерий, растущих в богатом источнике этих питательных веществ, — сказал он.
«Бактерия чувствует это, преобразовываясь в биофильм, который подготовит их к конкуренции с другими уже питающимися этим видом источника питательных веществ».
Неожиданное открытие не до конца определило в нашем понимании различия между бактериями prokaryotes, которые не имеют аккуратно скомпонованные части в пределах собственных клеток, и более передовыми видами бактерий eukaryotes, которые включают все от дрожжей до людей.
«Понимание этого феномена поможет нам разрабатывать методы для потенциального внедрения в эти процессы и потенциальной разработки новых путей предотвращения биофильмов связанных с бактериальными инфекциями».