Bacteriile comunică între ele într-un mod foarte sofisticat (video)

Chiar şi aceste organisme simple vorbesc unul cu celălalt şi o fac printr-o "contagiune" progresivă. Subiectul conversaţiei? Mâncarea.
Klebsiella pneumoniae
Klebsiella pneumoniae (Captură Foto)

Pentru a face faţă celor care le ameninţă supravieţuirea (de exemplu, antibioticele), bacteriile au dezvoltat o formă de comunicare care le permite să schimbe semnale electrochimice chiar şi la distanţe mari. Tehnica pe care o folosesc este bine cunoscută dar niciodată nu ne-am fi aşteptat să fie exploatată de către astfel de organisme simple: este vorba despre percolare.

Percolare, un fenomen bine cunoscut

Termenul de percolare în fizică şi geologie denumeşte infiltrarea lentă a apei în profunzime printr-un mediu granular permeabil. Când curentul descendent ajunge până la nivelul pânzei freatice percolarea se numeşte profundă. Frecvent curentul descendent nu face legătura cu pânza freatică şi în acest caz se numeşte percolare superficială. Percolarea este şi acţiunea de extragere a unei substanţe solubile, cu ajutorul unui solvent, dintr-un amestec sau dintr-o soluţie de mai multe substanţe.

Perculare
Perculare (UC San Diego News Center)

Cu toate acestea, înţeleasă în sens mai larg, este o modalitate de a umple cu obiecte o serie de spaţii libere. Teoria de percolare este folosită ca model pentru a explica fenomene foarte diferite, de la răspândirea focului într-o pădure la răspândirea bolilor în mijlocul unei populaţii. Potrivit unui studiu recent publicat în Cell Systems, s-ar putea explica, de asemenea, prin interacţiunile dintre bacteriile care fac parte din aceeaşi comunitate, sau biofilm.

Trimiteţi-ne mâncare!

Un biofilm include grupuri de bacterii identice genetic, rezistente şi greu de neutralizat. Celulele de la periferia acestor comunităţi tind să crească mai puternice decât cele care sunt situate în interior, deoarece se află mai aproape de sursele de nutriţie. Pentru a menţine echilibrul şi a se asigura că întreaga „familie” primeşte tot ceea ce are nevoie, fără o inechitate evidentă, bacteriile din interior trimit semnale electrochimice celor externe pentru a le bloca consumul, permiţând astfel nutrienţilor să ajungă la zonele mai puţin expuse.

„Acest lucru menţine un interior bine hrănit, aşa că, dacă celulele exterioare sunt atacate chimic, atunci interiorul protejat este capabil să reziste, iar întreaga populaţie poate supravieţui”, spune Joseph Larkin, de la Universitatea din California în San Diego. Pentru a încerca să descrie modul în care aceste semnale electrochimice se propagă de la o celulă la altă celulă, în absenţa unor structuri specializate, cum ar fi axonii - principalele linii de transmisie ale sistemului nervos, ce pot fi asemănate cu cablurile unui calculator (deşi sunt mult mai complecşi) -, Larkin şi colegii săi s-au gândit la percolare.

Telefonul fără fir

Analizele a sute de celule bacteriene într-un biofilm au confirmat suspiciunile oamenilor de ştiinţă: folosind microscopia de fluorescenţă, a fost posibil să se identifice celulele care difuzau semnalul şi să se verifice dacă acestea se aflau în zona de tranziţie între celulele care îl primiseră deja şi celulele care nu.

„Este interesant de remarcat faptul că aceste bacterii, pe care le definim organisme simple, unicelulare, utilizează o strategie destul de sofisticată pentru a aborda această problemă la nivel comunitar. Atât de sofisticată încât omul o foloseşte pentru a extrage petrolul”, conclude Larkin.

Articol ştiinţific de referinţă: Bacterial Communities Use Sophisticated Strategy to Communicate over Long Distances

Dacă v-a plăcut acest articol, vă invităm să vă alăturaţi, cu un Like, comunităţii de cititori de pe pagina noastră de Facebook.

alte articole din secțiunea Știință