Vedci už dlho vedia, že mnoho druhov baktérií vytvára rôzne spoločenstvá pozostávajúce z obrovského počtu jednotlivcov a tieto „kolektívy“mikroorganizmov vykazujú dosť zvedavé a ťažko vysvetliteľné črty správania. Koloniálne myxobaktérie sú najvýraznejším príkladom takýchto „originálov“.
Tieto mikroorganizmy sa cítia najľahšie v pôde, hnoji a tiež na rozpadajúcich sa zvyškoch rastlín. Ich krátke tyčinkovité bunky, veľké niekoľko tisícin milimetra, však môžu existovať samy.
Ale napriek tomu sa najčastejšie organizujú do zhlukov tisícov, ktoré sa pri hľadaní potravy celou svojou hmotou pohybujú z jedného miesta na druhé. Každý člen tímu zároveň vylučuje hojný hlien, ktorý slúži ako akési „mazivo“, pomocou ktorého sa po povrchu pôdy kĺže skupina mikroorganizmov.
Prekvapivo všetky bunky v kolónii pôsobia prekvapivo koordinovaným spôsobom, akoby ich ovládal neviditeľný vodič. A ak je zrazu nejaká baktéria za hranicou kolónie, okamžite sa vrhne späť, akoby ju k tomu nútila nejaká neviditeľná niť.
Len čo sa v ceste tohto hostiteľa mikroorganizmov objaví korisť, napríklad nahromadenie baktérií iného druhu, predvoj kolónie sa prudko otočí k obeti a doplazí sa k nej a zakryje ju mnohými drobnými telami. Potom začne myxobaktéria skutočné hody, počas ktorých pomocou špeciálnych enzýmov strávi korisť v ľahko stráviteľnom stave.
Ak sa rovnaký druh myxobaktérií ocitne vo vode, okamžite sa premení na guľovité kolónie pozostávajúce zo státisícov alebo dokonca miliónov jedincov. A keď na ceste tejto miniatúrnej gule narazia iné mikroorganizmy alebo ich kolónie, aktívne pohyby buniek vtiahnu korisť do zvláštnych priehlbín na povrchu dravej gule, ktoré sa nazývajú tráviace vrecká, kde sa trávia.
Ale obzvlášť zaujímavé javy v správaní myxobaktérií sa pozorujú, keď je nedostatok potravinových zdrojov.
Propagačné video:
A ak boli predtým bunky myxobaktérií rovnomerne distribuované v celkovej mukóznej hmote, teraz sa začali zhromažďovať v strede kolónie, kam prichádzajú stále nové a nové poriadky buniek. V dôsledku takýchto aktívnych pohybov bunkových hmôt kolónia riedi na okrajoch, ale v strednej časti, akoby míľovými krokmi, stúpa nahor.
Navyše, nie beztvará hmota, ale úplne štruktúrovaný útvar: zo sotva viditeľného tuberkulózy vyrastá vertikálny stĺp, v ktorého hornej časti sa objavuje veľa konárov. Nakoniec sa zo slizovitého koláča vytvorí niečo ako malý stromček, v ktorom sú vrcholy konárov zdobené zvláštnymi veľkými „kvetmi“s mnohými hrubými „lupeňmi“.
Tieto stromovité útvary dosahujú výšku niekoľkých milimetrov, preto sú dobre viditeľné aj bez mikroskopu. U rôznych druhov myxobaktérií sa môžu líšiť tvarom, ako aj farbou, ktorá môže byť zelená, žltá alebo oranžová. Tieto „kvety“sú plodnice a pozostávajú v podstate z dvoch kategórií buniek.
Ich objem počas rastu „stromu“slúži ako stavebný materiál. Tvoria „kmeň“a „vetvy“plodnice. Ale „okvetné lístky kvetov“sú niekoľkými skupinami buniek, ktoré prežili kruté obdobie a opäť sa vrátia k aktívnemu životnému štýlu.
Počas tvorby plodníc menia baktérie svoj tyčinkovitý tvar na guľatý, sú pokryté hustými membránami a menia sa na pokojné bunky. Keď uplynie nepriaznivé obdobie, spadnú z konárov plodnice, stratia ochrannú škrupinu a opäť sa zmenia na mobilné tyčinky. Znova sa začnú deliť a položia tak základ pre ďalšie generácie myxobaktérií …
Ovocné telieska myxobaktérií
Prirodzene, aby sa napríklad mohli pohybovať vo „formácii“alebo aby spoločne zaútočili na obeť, nehovoriac o zložitejších prejavoch správania, musia baktérie nejako pôsobiť. A na komunikáciu majú špeciálny - chemický - jazyk, ktorý sa najaktívnejšie používa, keď je veľa baktérií.
V tomto prípade každá bakteriálna bunka produkuje určité signálne molekuly. A keď ich počet dosiahne určitý kritický bod, stanú sa „hlasom ľudí“, ktorému sa väčšina účastníkov „stretnutia“podriaďuje.
Tento chemický „rozhovor“je teda nevyhnutný pre to, aby baktérie mohli prijímať kolektívne rozhodnutia. Najmä takouto molekulárnou komunikáciou sa mikroorganizmy môžu navzájom „počítať“, zhromažďovať v kolóniách alebo synchronizovať syntézu a uvoľňovanie toxínu do vonkajšieho prostredia.
„Univerzálnym slovom“v baktériách je špeciálna signalizačná látka AI-2, ktorej syntéza sa v rôznych mikroorganizmoch uskutočňuje pod kontrolou toho istého génu. Navzdory svojej všestrannosti navyše rôzne baktérie reagujú na tento signál rôznymi spôsobmi. Napríklad môže „zapnúť“žiaru morských mikroorganizmov a otvoriť „komunikačnú reláciu“v kolónii E. coli.
Je tiež potrebné povedať, že v dôsledku nerovnakej interpretácie „jazyka“rôznymi druhmi baktérií môžu vzniknúť medzidruhové konflikty. Niektoré druhy okrem toho pomocou tohto jazyka môžu ovládať ostatných: napríklad po nadviazaní „dialógu“s konkurenciou ho možno viesť tak, aby sa človek stal víťazom v boji o konkrétny zdroj.
Baktérie sú vo väčšine prípadov „predátormi“, ktoré neútočia iba na ľudí, zvieratá alebo rastliny. Nie sú proti tomu, aby spáchali zlý čin voči svojim jednobunkovým príbuzným.
Takže laktobacily, ktoré sa nachádzajú v takom prostredí iných baktérií, sa okamžite transformujú. Začínajú energicky uvoľňovať do vonkajšieho prostredia zaoblené granule s látkami deštruktívnymi pre susedov: kyselina mliečna, lyzozým a niektoré špecifické bielkoviny.
Boj však neprechádza bez stopy po samotných laktobaciloch: ich bunky sú poškodené a obsah cytoplazmy vyteká.
A čím aktívnejšie laktobacily sú, tým viac poškodených buniek sa objaví v ich radoch, ktoré následne odumierajú. A v najaktívnejších kmeňoch zomiera viac ako tretina účastníkov mini bitiek. Bakteriálna komunita však neumožňuje smrť všetkých svojich členov - v kritickej situácii niektoré z mikrobiálnych buniek pokryjú svoju stenu ďalšími ochrannými vrstvami a prejdú do nečinného stavu.
Pokiaľ ide o zranenú stranu, správa sa tak, ako by sa mala správať armáda, ktorá bitku prehrala. Niektoré bunky porazených baktérií sa jednoducho prestanú množiť, iné sa postupne zrútia a ďalšie sa prestanú navzájom kontaktovať a objaví sa medzi nimi prázdny priestor.