A tudósok már régóta tudják, hogy számos baktériumtípus különféle közösségeket alkot, amelyek hatalmas egyedszámból állnak, és ezek a mikroorganizmusok "kollektívái" meglehetősen kíváncsi és nehezen megmagyarázható viselkedési jellemzőkkel rendelkeznek. A gyarmati myxobaktériumok a legszembetűnőbb példák az ilyen "eredetikre".
Ezek a mikroorganizmusok a legkönnyebben érzik magukat a talajban, a trágyában, valamint a pusztuló növényi maradványokon. Rövid, néhány milliméternyi milliméteres rúd alakú sejtjeik azonban önmagukban is létezhetnek.
De mégis, leggyakrabban ezernyi csoportokba szerveződnek, amelyek az egész tömegükkel táplálékot keresve egyik helyről a másikra mozognak. Ugyanakkor a csapat minden tagja bőséges nyálkát választ ki, amely egyfajta "kenőanyagként" szolgál, amelynek segítségével a mikroorganizmusok armada csúszik a talaj felszínén.
Meglepő, hogy a telep minden sejtje meglepően összehangoltan hat, mintha egy láthatatlan vezető irányítaná őket. És ha hirtelen valamely baktérium túl van a telep szélén, azonnal visszarohan, mintha valami láthatatlan szál erre kényszerítené.
Amint a zsákmány megjelenik a mikroorganizmusok ezen seregének útján, például egy másik faj baktériumainak felhalmozódásában, a kolónia élharcosa élesen az áldozat felé fordul, és átkúszik rajta, sok apró testtel eltakarva. Ezt követően a myxobacterium igazi lakomát indít, amelynek során speciális enzimek segítségével könnyen emészthető állapotba emészti a zsákmányt.
Ha ugyanazok a myxobacterium-fajok a vízben találják magukat, azonnal gömbös telepekké alakulnak, amelyek több százezer vagy akár millió egyedből állnak. És amikor más mikroorganizmusok vagy telepeik találkoznak ennek a miniatűr gömbnek az útján, az aktív sejtmozgások a ragadozó gömb felületén lévő speciális mélyedésekbe húzzák a zsákmányt, az úgynevezett emésztőrendszeri zsebeket, ahol megemésztik.
De különösen érdekes jelenségek figyelhetők meg a myxobacteriumok viselkedésében, ha hiány van az élelmiszerforrásokból.
Promóciós videó:
És ha előtte a myxobacteriumok sejtjei egyenletesen oszlottak el a teljes nyálkatömegben, akkor most a kolónia közepén kezdenek gyülekezni, ahová egyre több új sejtrend érkezik. A sejttömegek ilyen aktív mozgásainak eredményeként a telep a szélén elvékonyodik, de a középső részén mintha ugrásszerűen emelkedne felfelé.
Sőt, nem formátlan tömeg, hanem teljesen strukturált képződmény: függőleges oszlop nő ki egy alig észrevehető tuberkől, amelynek felső részén sok ág jelenik meg. Végül a nyálkás süteményből valami kis fa képződik, amelyben az ágak tetejét különös nagy "virágok" díszítik, sok vastag "szirommal".
Ezek a faszerű képződmények több milliméteres magasságot érnek el, ezért mikroszkóp nélkül jól láthatók. A myxobaktériumok különböző fajaiban alakjukban, valamint színükben különbözhetnek, amelyek lehetnek zöldek, sárgaek vagy narancssárgák. Ezek a "virágok" termőtestek, és lényegében két sejtkategóriából állnak.
Tömegük a "fa" növekedése során építőanyagként szolgál. Ezek alkotják a termőtest "törzsét" és "ágait". De a „virágszirmok” azoknak a sejteknek a néhány csoportja, amelyek egy kemény időszakot túlélve ismét visszatérnek az aktív életmódhoz.
A termőtestek kialakulása során a baktériumok rúdszerű alakjukat kerekre változtatják, sűrű membránokkal borítják és nyugalmi sejtekké alakulnak. Amikor a kedvezőtlen időszak letelt, leesnek a termőtest ágairól, elveszítik védőhéjukat, és ismét mobil botokká válnak. Újra elkezdenek osztódni, és ezzel megalapozzák a myxobacteriumok új generációit …
A myxobacteriumok gyümölcstestei
Természetesen ahhoz, hogy például "formációban" mozoghassanak, vagy együtt támadhassák meg az áldozatot, nem beszélve a bonyolultabb viselkedési cselekményekről, a baktériumoknak valahogyan meg kell. A kommunikációhoz pedig van egy speciális - kémiai - nyelvük, amelyet akkor alkalmaznak a legaktívabban, ha sok baktérium van.
Ebben az esetben minden baktériumsejt termel bizonyos jelátviteli molekulákat. Amikor pedig számuk eléri egy bizonyos kritikus pontot, akkor az "emberek hangjává" válnak, amelynek a "találkozó" résztvevőinek többsége engedelmeskedik.
Így ez a kémiai "beszélgetés" szükséges ahhoz, hogy a baktériumok kollektív döntéseket hozzanak. Különösen az ilyen molekuláris kommunikáció révén a mikroorganizmusok képesek „megszámlálni” egymást, gyülekezni kolóniákban vagy szinkronizálni a toxin szintézisét és felszabadulását a külső környezetbe.
A baktériumokban az "univerzális szó" egy speciális jelző anyag, az AI-2, amelynek szintézisét különböző mikroorganizmusokban ugyanazon gén ellenőrzése alatt hajtják végre. Sőt, sokoldalúsága ellenére a különböző baktériumok különböző módon reagálnak erre a jelre. Például „bekapcsolhatja” a tengeri mikroorganizmusok ragyogását és „kommunikációs foglalkozást” indíthat az E. coli kolóniában.
Azt is el kell mondani, hogy a "nyelv" különböző típusú baktériumok általi egyenlőtlen értelmezése miatt interspecifikus konfliktusok merülhetnek fel. Ezenkívül egyes fajok e nyelv segítségével másokat is irányíthatnak: például a versenytársak „párbeszédébe” lépve ezt úgy lehet lebonyolítani, hogy az egyik vagy másik erőforrásért folytatott küzdelem győztese lehessen.
A baktériumok a legtöbb esetben olyan ragadozók, amelyek nemcsak embereket, állatokat vagy növényeket támadnak meg. Nem idegenkednek attól, hogy gonosz cselekedetet kövessenek el egysejtű rokonaikkal szemben.
Tehát a laktobacillusok, ha más baktériumok ilyen környezetében vannak, azonnal átalakulnak. A külső környezetbe erőteljesen elkezdenek lekerekített granulátumokat bocsátani, amelyekben a szomszédoknak pusztító anyagok vannak: tejsav, lizozim és néhány specifikus fehérje.
De a küzdelem nem marad észrevétlen maguknak a laktobacillusoknak sem: sejtjeik károsodnak, és a citoplazma tartalma kiáramlik.
És minél aktívabbak a laktobacillusok, annál sérültebb sejtek jelennek meg soraikban, amelyek ezt követően elpusztulnak. És a legaktívabb törzsekben a mini-csaták résztvevőinek több mint egyharmada meghal. De a baktériumközösség nem teszi lehetővé minden tagjának halálát - kritikus helyzetben a mikrobiális sejtek egy része további védőrétegekkel borítja falát, és szunnyadó állapotba kerül.
Ami a sérült felet illeti, úgy viselkedik, ahogy a csatát elvesztő hadseregnek viselkednie kell. A legyőzött baktériumok egyes sejtjei egyszerűen abbahagyják a szaporodást, mások fokozatosan összeomlanak, mások pedig abbahagyják a kapcsolatot egymással, és üres hely jelenik meg közöttük.