2008-05-12
Бактерии способны строить предположения
Исследовательская группа под руководством Саида Тавазойи () из Принстонского университета () провела эксперимент с Escherichia coli и показала, что бактерии способны в некотором роде "обучаться".
Поначалу учёные создали компьютерную модель, которая предсказала, что колонии микроорганизмов могут эволюционировать так, что у них проявится подобие "ассоциативного мышления".
Известно, что бактерии способны реагировать на изменяющиеся условия внешней среды. Например, повышенная кислотность воды вызывает определённые изменения метаболизма микроба. Если же флуктуации кислотности происходят с достаточно точной периодичностью – микроорганизмы к этому приспосабливаются и даже реагируют заранее.
Но Тавазойи и его коллеги обнаружили куда более сложный процесс.
Учёные провели простой эксперимент: колонии в чашках Петри поместили в специальные камеры, в которых температура повышалась с 25 до 37°С, а затем содержание кислорода снижалось с 20% до нуля. Проследив за "ответом" сотен поколений бактерий (несколько недель), исследователи выяснили, что микроорганизмы "научились" заранее перестраивать свой метаболизм под нехватку кислорода, как только начинала повышаться температура.
"Мы обнаружили, что гомеостаз определяет далеко не всё", — говорит Саид. Бактерии способны не только реагировать на определённые изменившиеся условия, но и "предсказывать" будущие изменения. И хотя человек или собака учатся в течение всей своей жизни, а бактерии в периоды смены нескольких поколений, всё равно для них это большое достижение.
Подобные эволюционные изменения, вероятно, закрепились, так как предоставляют одним E.coli преимущества перед остальными.
Результаты исследования опубликованы в в журнале Science.
Поначалу учёные создали компьютерную модель, которая предсказала, что колонии микроорганизмов могут эволюционировать так, что у них проявится подобие "ассоциативного мышления".
Через 100 поколений бактерии E.coli научились ассоциировать повышение температуры с понижением содержания кислорода (фото USDA).
Известно, что бактерии способны реагировать на изменяющиеся условия внешней среды. Например, повышенная кислотность воды вызывает определённые изменения метаболизма микроба. Если же флуктуации кислотности происходят с достаточно точной периодичностью – микроорганизмы к этому приспосабливаются и даже реагируют заранее.
Но Тавазойи и его коллеги обнаружили куда более сложный процесс.
Учёные провели простой эксперимент: колонии в чашках Петри поместили в специальные камеры, в которых температура повышалась с 25 до 37°С, а затем содержание кислорода снижалось с 20% до нуля. Проследив за "ответом" сотен поколений бактерий (несколько недель), исследователи выяснили, что микроорганизмы "научились" заранее перестраивать свой метаболизм под нехватку кислорода, как только начинала повышаться температура.
"Мы обнаружили, что гомеостаз определяет далеко не всё", — говорит Саид. Бактерии способны не только реагировать на определённые изменившиеся условия, но и "предсказывать" будущие изменения. И хотя человек или собака учатся в течение всей своей жизни, а бактерии в периоды смены нескольких поколений, всё равно для них это большое достижение.
Подобные эволюционные изменения, вероятно, закрепились, так как предоставляют одним E.coli преимущества перед остальными.
Результаты исследования опубликованы в в журнале Science.
Коли на Землі очікуються магнітні бурі: прогноз до кінця травня
Ученые создали «наномашины», способные убивать рак
Blue Origin Безоса хочет построить больше ракет для удовлетворения спроса на космический туризм
