Цивилизация
Ученые из Калифорнийского университета впервые показали, что даже когда бактерии физиологически «мертвы» во время спячки, они все еще отслеживают изменения окружающей среды, чтобы вовремя проснуться. Исследование опубликовано в журнале Science.
Один из ключевых секретов выживания бактерий — способность превращаться в окруженные защитной оболочкой и обезвоженные споры при неблагоприятных условиях. В виде спор распространяется смертельная сибирская язва, а также именно в таком виде жизнь могла сохраниться на Марсе или Венере.
Бактерии в спорах фактически мертвы — их метаболизм полностью остановлен. Но каким-то образом они знают, что условия изменились, и можно просыпаться.
Чтобы выяснить, как бактерии выбирают время для пробуждения, ученые протестировали тысячи спящих спор сенных палочек Bacillus subtilis, безвредных для человека рекордсменов по пребыванию в космосе.
Оказалось, что бактерии реагируют на питательные вещества при условии, что их становится все больше. То есть их организмы могут «считать» количество пищи.
Ученые также выяснили, что бактерии использовали для этого «счета» не свое обычное топливо, а накопленную энергию в виде ионов калия (K+). Используя математическую модель, команда показала, что каждый сигнал о поступлении питательных веществ запускал высвобождение ионов калия. Со временем калия высвобождалось все больше, и бактерия пробуждалась.
То, как споры обрабатывают информацию, похоже на то, как работают нейроны в нашем мозге. Однако, в отличие от энергоемких нейронов, споры могли делать это вообще без какой-либо метаболической энергии, используя запасы калия.