В журнале Science опубликована статья с описанием исследования, проведенного учеными из Калифорнийского университета, которые впервые показали, что даже когда бактерии физиологически “мертвы” во время спячки, они все равно контролируют изменения в окружающей среде, чтобы вовремя проснуться.
Одним из ключевых механизмов, позволяющих бактериям выживать в неблагоприятных условиях, является их способность покрывать себя защитной оболочкой и превращаться в обезвоженные споры. Смертельно опасная сибирская язва распространяется в форме спор, и именно в такой форме жизнь могла сохраниться на Марсе или Венере.
В спорах бактерии фактически мертвы – их метаболизм полностью остановлен. Но каким-то образом они знают, что условия изменились, и можно проснуться. Чтобы найти ответ на этот вопрос, исследователи протестировали тысячи спящих спор сенной палочки Bacillus subtilis, которая безвредна для человека.
Оказалось, что когда окружающая их среда наполняется необходимыми им питательными веществами, они способны реагировать на них. То есть, их организмы могут “считать” количество пищи.
Ученые также обнаружили, что для этого “подсчета” бактерии используют не свое обычное топливо, а запасенную энергию в виде ионов калия (K+). Используя математическую модель, они смогли доказать, что каждый сигнал питательных веществ вызывает высвобождение ионов калия. Со временем высвобождалось все больше и больше калия, и бактерия пробуждалась.
Механизм обработки информации, используемый спорами, похож на работу нейронов в мозге млекопитающих. Однако, в отличие от энергоемких нейронов, споры могут делать это вообще без метаболической энергии, используя запасы калия.
