Бактерии могут хранить воспоминания и передавать их поколениям

Новаторское исследование, проведенное учеными Техасского университета и Университета штата Делавэр, показало, что даже такой одноклеточный организм, как кишечная палочка (E. coli), может обладать памятью и передавать ее будущим поколениям. Это открытие ставит под сомнение наши представления о памяти и поднимает интригующие вопросы о возможностях даже простейших форм жизни.

Понятие памяти у бактерий не совпадает с понятием человеческой памяти. В данном случае речь идет о том, как прошлый опыт определяет процесс принятия решений у этих организмов. Ведущий исследователь Сувик Бхаттачария поясняет: "У бактерий нет мозга, но они могут собирать информацию из окружающей среды, и если они часто сталкивались с этой средой, то они могут хранить эту информацию и быстро обращаться к ней в дальнейшем".

Для изучения этого феномена исследовательская группа провела более 10 000 опытов по "роению" бактерий на клетках E. coli. Роение - это когда клетки объединяются для эффективного поиска подходящей среды, а слияние в биопленку означает колонизацию питательной поверхности.

Эксперименты показали, что уровень внутриклеточного железа в значительной степени определяет, будут ли бактерии роиться или оставаться в состоянии оседлости. Низкий уровень железа приводил к более быстрому и эффективному роению, а высокий - к более сидячему образу жизни. Интересно, что после одного случая роения клетки, в которых ранее наблюдался низкий уровень железа, становились еще быстрее и эффективнее.

Более того, эта память об уровне железа наследуется по крайней мере четырьмя последовательными поколениями дочерних клеток. Когда материнская клетка делилась на две новые клетки, память о железе передавалась по наследству. Однако к седьмому поколению эта память естественным образом утрачивалась, хотя ее можно было искусственно усилить.

Исследователям еще предстоит выяснить молекулярный механизм, лежащий в основе этой системы памяти и ее наследуемости. Хотя известно, что эпигенетика, регулирующая работу определенных генов, играет определенную роль в передаче биологических параметров через поколения E. coli, короткая продолжительность наследственности позволяет предположить, что в данном случае она не является основным механизмом.

Это новаторское открытие ставит под сомнение наши представления о памяти и поднимает вопросы о возможностях даже простейших организмов. В заключение Бхаттачария сказал: "Захватывает мысль о том, что такие организмы, как бактерии, могут хранить информацию и передавать ее будущим поколениям, не имея мозга или нервной системы. Это исследование открывает новые возможности для изучения сложности жизни и памяти".