Братья наши меньшие: люди и бактерии не такие уж и разные

Хотя люди до сих пор считают себя самыми умными существами во Вселенной, недавно опубликованное исследование журнала Nature вносит вклад в опровержение этого тезиса.

В нем говорится о похожих связях, а, точнее, в шаблонном поведении бактерий, присущее людям, и наоборот. Сходство нашли в принципах строительства колоний, пишет Tokar.ua.

Бактерии — основная группа живых организмов, которые являются микроскопическими (обычно) одноклеточными и считаются самым распространенным типом жизни на Земле. Мы познакомились с ними почти 400 лет назад, когда голландцы изобрели микроскоп и дали странное название βακτηριον, то есть «маленькая палочка».

И хотя большинство бактерий существует в виде отдельных клеток, некоторые из них связываются в определенные структуры со сложной аранжировкой и формируют колонии. А сами колонии часто становятся своеобразным каналом для поставки питательных веществ.

От почвы и к бактериальным инфекциям — микроколонии бактерий стали неотъемлемой частью нашего быта

Впрочем, чем глубже мы изучаем мир микроорганизмов и их поведение, тем больше осознаем не слишком большую разницу между нами.

Вышеупомянутое исследование провели ученые из университета Пенсильвании под руководством Хена Ку. В своей работе команда описывает определенные шаблоны, механизмы и принципы, согласно которым бактерии строят свои колонии. Детальное исследование позволило ученым обнаружить определенную динамику в росте и другие закономерности, которые накладываются на поведение людей в урбанистической, то есть городской среде.

Динамика популяции бактерий при образовании биопленки.

Ученые наблюдали за сотнями бактерий с момента их расселения, когда все еще были рассеяны на поверхности и не образовали единой пленочной структуры. Впоследствии ученые заметили поразительное сходство их структур и принципов освоения собственной территории с теми, что имеют homo sapiens.

Ключевой фактор в понимании колоний бактерий — биопленковая структура, или плотный липкий осадок, который является стеной для поселения бактерий.

Если во время карантина вы не мылись в течение недели, эти липкие оболочки непременно найдут приют на вашем теле

Главным объектом изучения стала пероральная бактерия Streptococcus mutans, микробные клетки которой оседают на поверхности случайным образом и независимо от типа самой поверхности. Впоследствии часть бактерий начинает образовывать определенные территориальные кластеры и расширять их границы, объединяя соседние бактерии в микроколонии. Некое divide et impera (Разделяй и властвуй).

«Мы ожидали роста отдельных бактерий, но в итоге каждая вторая или умирала, или становилась частью микроколонии», — рассказал Хен Ку.

Образуя территориальные кластеры, бактерии начинают «дружить» между собой. Впоследствии микроколонии растут, объединяются друг с другом и образуют надструктурную биопленку, или суперструктуру. Интересно, что в предыдущих исследованиях структуры антибиотиков, о которых мы тоже писали, отмечается совсем иное поведение.

Бактерии привыкли конкурировать между собой и другими видами микроорганизмов, особенно имея ограниченное количество питательных веществ. Это исследование демонстрирует если не другой вектор, то по крайней мере другую имплементацию этой конкуренции.

Микроколонии больше похожи на результат сотрудничества, чем прямой конкуренции.
Питательные вещества влияли здесь не только на формирование самых колоний, но и структуры (кластеры) продолжали объединяться и вели себя как сообщество.

Впоследствии выяснилось, что такая объединяющее поведение повышает шансы на выживание, хотя и выдвигает конкуренцию на новый уровень.

По мнению исследователей, это поведение напоминает урбанистический мотив homo sapiens, когда небольшие кочующие группы вместо драк за ресурсы образуют колонию, которая со временем становится городом. Если все идет хорошо и люди не додумываются выбрать очередного нелепого главу государства или сбросить на соседей ядерную бомбу, образуются мегаполисы.

Смотрите также:

Читайте далее: самоизоляция и карантин — как во времена пандемий эти ограничения спасали человечество.