Tutkijat ovat jo pitkään tienneet, että monenlaiset bakteerit muodostavat erilaisia yhteisöjä, jotka koostuvat valtavasta joukosta yksilöitä, ja nämä mikro-organismien "kollektiivit" osoittavat melko uteliaita ja vaikeasti selitettäviä käyttäytymispiirteitä. Siirtomaa-myksobakteerit ovat silmiinpistävimpiä esimerkkejä tällaisista "alkuperäisistä".
Nämä mikro-organismit tuntevat olonsa mukavimmaksi maaperässä, lannassa ja myös rappeutuvissa kasvijäämissä. Niiden lyhyet sauvan muotoiset solut, joiden koko on muutama tuhannesosa millimetristä, voivat kuitenkin esiintyä yksin.
Mutta silti useimmiten ne on organisoitu tuhansiin klustereihin, jotka etsivät ruokaa koko massansa kanssa siirtymällä paikasta toiseen. Samalla jokainen ryhmän jäsen erittää runsaasti limaa, joka toimii eräänlaisena "voiteluaineena", jonka avulla mikro-organismien armada liukuu maaperän pintaan.
On yllättävää, että kaikki siirtomaa-solut toimivat yllättävän koordinoidusti, ikään kuin niitä hallitsisi näkymätön johdin. Ja jos yhtäkkiä jokin bakteeri on siirtokunnan reunan ulkopuolella, se ryntää heti takaisin, ikään kuin jokin näkymätön lanka pakottaisi sen tekemään niin.
Heti kun saalis ilmestyy tämän isäntän mikro-organismeille, esimerkiksi toisen lajin bakteerien kerääntymiselle, siirtomaa-alueen etujoukko kääntyy jyrkästi uhrin kohdalle ja ryömi siihen, peittäen sen monilla pienillä ruumiilla. Sen jälkeen myxobacterium aloittaa todellisen juhlan, jonka aikana se erityisten entsyymien avulla hajottaa saaliin helposti sulavaan tilaan.
Jos samat myxobakteerilajit joutuvat veteen, ne muuttuvat välittömästi pallomaisiksi pesäkkeiksi, jotka koostuvat sadoista tuhansista tai jopa miljoonista yksilöistä. Ja kun muut mikro-organismit tai niiden pesäkkeet törmäävät tämän pienikokoisen pallon tiellä, aktiiviset soluliikkeet vetävät saaliin erityisiin syvennyksiin saalistajan pallon pinnalla, joita kutsutaan ruoansulatuskanaviksi, missä se pilkotaan.
Mutta erityisen mielenkiintoisia ilmiöitä myksobakteerien käyttäytymisessä havaitaan, kun elintarvikevaroista on pulaa.
Mainosvideo:
Ja jos ennen sitä myxobakteerien solut jakautuivat tasaisesti koko limakalvomassaan, nyt ne alkavat kerääntyä siirtomaa-alueen keskelle, jonne saapuu yhä enemmän uusia solujärjestyksiä. Tällaisten solumassojen aktiivisten liikkeiden seurauksena siirtomaa ohenee reunoiltaan, mutta keskiosassa se, kuin harppauksin, nousee ylöspäin.
Ja ei muodottomana massana, vaan täysin jäsenneltynä muodostumana: pystysuora pylväs kasvaa tuskin havaittavasta tuberkulesta, jonka yläosassa esiintyy monia oksia. Loppujen lopuksi limakakusta muodostuu jotain pienen puun kaltaista, jossa oksien latvat on koristeltu outoilla suurilla "kukilla", joissa on paljon paksuja "terälehtiä".
Näiden puumaisten muodostumien korkeus on useita millimetrejä, joten ne ovat selvästi näkyvissä ilman mikroskooppia. Eri myxobakteerilajeissa ne voivat poiketa muodoltaan ja väriltään, mikä voi olla vihreä, keltainen tai oranssi. Nämä "kukat" ovat hedelmäkappaleita ja koostuvat olennaisesti kahdesta soluluokasta.
Niiden suurin osa "puun" kasvun aikana toimii rakennusmateriaalina. Ne muodostavat hedelmäkappaleen "rungon" ja "oksat". Mutta "kukka terälehdet" ovat muutamia ryhmiä soluista, jotka kovan ajan selviytyessään palaavat taas aktiiviseen elämäntapaan.
Hedelmäkappaleiden muodostumisen aikana bakteerit muuttavat sauvamaisen muodonsa pyöreiksi, peittyvät tiheillä kalvoilla ja muuttuvat lepotilassa oleviksi soluiksi. Kun epäsuotuisa aika on kulunut, ne putoavat hedelmäkappaleen oksilta, menettävät suojakuorensa ja muuttuvat taas liikkuviksi kepeiksi. He alkavat jakautua uudelleen ja luovat siten perustan uusille myxobakteerien sukupolville …
Miksobakteerien hedelmäkappaleet
Luonnollisesti bakteerien on jotenkin oltava voidakseen esimerkiksi liikkua "muodostumassa" tai hyökätä uhriin yhdessä, puhumattakaan monimutkaisemmista käyttäytymistoimista. Ja viestinnässä heillä on erityinen - kemiallinen - kieli, jota käytetään aktiivisimmin, kun on paljon bakteereja.
Tässä tapauksessa kukin bakteerisolu tuottaa tiettyjä signalointimolekyylejä. Ja kun heidän lukumääränsä saavuttaa tietyn kriittisen pisteen, heistä tulee "ihmisten ääni", jota suurin osa "kokouksen" osallistujista tottelee.
Siksi tämä kemiallinen "keskustelu" on välttämätön bakteerien tekemään kollektiivisia päätöksiä. Erityisesti tällaisella molekyyliviestinnällä mikro-organismit voivat "laskea" toisiaan, kerääntyä pesäkkeisiin tai synkronoida toksiinin synteesin ja vapautumisen ulkoiseen ympäristöön.
Bakteerien”universaali sana” on erityinen signalointiaine AI-2, jonka synteesi eri mikro-organismeissa tapahtuu saman geenin valvonnassa. Lisäksi monipuolisuudesta huolimatta eri bakteerit reagoivat tähän signaaliin eri tavoin. Hän voi esimerkiksi "kytkeä päälle" meren mikro-organismien hehkun ja avata "viestintäistunnon" E. coli -siirtokunnassa.
On myös sanottava, että erityyppisten bakteerien "kielen" eriarvoisen tulkinnan vuoksi voi syntyä lajienvälisiä ristiriitoja. Lisäksi jotkut lajit tämän kielen avulla voivat hallita toisia: esimerkiksi aloitettuaan kilpailijoiden "vuoropuhelun", se voidaan hoitaa siten, että hänestä voi tulla voittaja taistelussa yhden tai toisen resurssin puolesta.
Bakteerit ovat useimmissa tapauksissa "saalistajia", jotka eivät hyökkää vain ihmisiä, eläimiä tai kasveja vastaan. He eivät halua tehdä pahaa yksisoluisia sukulaisiaan kohtaan.
Joten, laktobasillit, kun ne ovat sellaisessa muiden bakteerien ympäristössä, muuttuvat välittömästi. Ne alkavat vapauttaa voimakkaasti ulkoiseen ympäristöön pyöristettyjä rakeita, joissa on naapureille tuhoavia aineita: maitohappo, lysotsyymi ja joitain spesifisiä proteiineja.
Mutta taistelu ei mene ilman jälkiä itse laktobasillille: niiden solut ovat vahingoittuneet ja sytoplasman sisältö virtaa ulos.
Ja mitä aktiivisemmat laktobasillit ovat, sitä enemmän vahingoittuneita soluja ilmestyy riviinsä, jotka myöhemmin kuolevat. Ja aktiivisimmissa kannoissa yli kolmasosa minitaisteluiden osallistujista kuolee, mutta bakteeriyhteisö ei salli kaikkien jäsentensä kuolemaa - kriittisessä tilanteessa jotkut mikrobisolut peittävät seinänsä ylimääräisillä suojakerroksilla ja siirtyvät lepotilaan.
Vahinkoa kärsineen osapuoli käyttäytyy taistelun hävinneen armeijan käyttäytyessä. Jotkut voitettujen bakteerien solut yksinkertaisesti lakkaavat lisääntymästä, toiset romahtavat vähitellen ja toiset lopettavat kosketuksen toisiinsa ja niiden väliin ilmestyy tyhjä tila.