У бактерий сложная коллективная память

Калифорнийские ученые обнаружили, что скопления бактерий имеют возможность коллективно запоминать информацию о воздействии различных типов раздражителей, и это может служить для «программирования» сложных микробных форм поведения.

«Несколько лет назад никто не мог предположить, что между нейронами и бактериями есть что-то общее. Считалось, что они различаются как по устройству, так и по внешнему виду. Это открытие, при помощи более простых систем, позволяет раскрыть несколько принципов работы мозга и его эволюции», — сказал Гюроль Сюэль молекулярный биофизик.

Раньше большинство биологов считали, что только многоклеточные существа, чьи организмы имеют специализированные нервные клетки, могут обладать памятью. После обнаружения сложного поведения в некоторых одноклеточных клетках, ученые начали думать совершенно по другому.

В 2015 году Сюэль и его коллеги обнаружили неизвестную форму «коллективного сознания», ряд электрических сигналов между бактериями в биопленке, который позволяет им производить обмен информацией и организовывать свои действия. Открытие данного явления заставило калифорнийских исследователей задаться вопросом, а могут ли микробы не только делиться информацией, но и запоминать ее.

Изучая скопления Bacillus subtilis, ученые заметили уникальность, которая не присуща для других бактерий. Передача сигналов между участниками в «сети» вызывает изменения в строении и электрических свойствах их мембран, благодаря которым микробы выделяют и поглощают определенные типы ионов. Команда ученых выдвинула предположение, что эти изменения могут служить своего рода коллективной памятью для бактерий, которая непосредственно воздействует на характер микробов.

Когда бактерии такого типа подвергались воздействию синего света, микробы не только реагировали, но и оказывается «запоминали» свет в течение четырех часов. Это видно по изменению поведения и электрических свойств их оболочки. Ученые продолжали воздействовать на бактерии, после модификации их памяти с помощью света бактерии выдели ионы калия и воспроизвели логотип университета.