Mokslininkai jau seniai žino, kad daugybė bakterijų rūšių sudaro įvairias bendrijas, susidedančias iš labai daug individų, ir šie mikroorganizmų „kolektyvai“demonstruoja gana įdomius ir sunkiai paaiškinamus elgesio bruožus. Kolonijinės miksobakterijos yra ryškiausi tokių „originalų“pavyzdžiai.
Šie mikroorganizmai lengviausiai jaučiasi dirvožemyje, mėšle, taip pat ant pūvančių augalų liekanų. Tačiau jų trumpos lazdelės formos ląstelės, tūkstantosios milimetro dydžio, gali egzistuoti atskirai.
Tačiau vis dėlto dažniausiai jie yra suskirstyti į tūkstančius grupių, kurie, ieškodami maisto su visa savo mase, persikelia iš vienos vietos į kitą. Tuo pačiu metu kiekvienas komandos narys išskiria gausias gleives, kurios tarnauja kaip savotiškas „lubrikantas“, kurių pagalba mikroorganizmų armada slenka dirvožemio paviršiumi.
Keista, kad visos kolonijos ląstelės nepaprastai gerai veikia kartu, tarsi jas valdytų nematomas dirigentas. Ir jei staiga kokia nors bakterija yra už kolonijos krašto, ji tuoj pat skuba atgal, tarsi koks nematomas siūlas verčia tai daryti.
Kai tik šiam mikroorganizmų būriui pasirodo grobis, pavyzdžiui, susikaupia kitos rūšies bakterijos, kolonijos avangardas staigiai atsisuka į auką ir šliaužioja per ją, uždengdamas daugybe mažyčių kūnų. Po to prasideda tikros miksobakterijų šventės laikas, kurio metu specialių fermentų pagalba jis suvirškina grobį lengvai virškinamoje būsenoje.
Jei tos pačios miksobakterijų rūšys atsiduria vandenyje, jos iškart transformuojasi į rutuliškas kolonijas, susidedančias iš šimtų tūkstančių ar net milijonų individų. Ir kai šio miniatiūrinio kamuolio kelyje susiduria kiti mikroorganizmai ar jų kolonijos, aktyvūs ląstelių judesiai grobį traukia į specialias įdubas grobuoniško kamuolio paviršiuje, vadinamose virškinimo kišenėse, kur jis suvirškinamas.
Tačiau ypač įdomūs miksobakterijų elgesio reiškiniai pastebimi, kai trūksta maisto išteklių.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Jei prieš tai miksobakterijų ląstelės buvo tolygiai pasiskirstiusios visoje gleivinėje, tai dabar jos pradeda kauptis kolonijos centre, kur atsiranda vis daugiau naujų ląstelių eilių. Dėl tokių aktyvių ląstelių masių judėjimo kolonija išretėja kraštuose, tačiau centrinėje dalyje ji, tarsi šuoliais, kyla aukštyn.
Be to, ne beformė masė, o visiškai struktūrizuotas darinys: iš vos pastebimo gumbelio išauga vertikali kolona, kurios viršutinėje dalyje atsiranda daugybė šakų. Galų gale iš gleivinio pyrago susidaro kažkas panašaus į mažą medį, kuriame šakų viršūnės dekoruojamos keistomis didelėmis „gėlėmis“su daugybe storų „žiedlapių“.
Šie į medžius panašūs dariniai pasiekia kelių milimetrų aukštį, todėl be mikroskopo yra aiškiai matomi. Skirtingose miksobakterijų rūšyse jie gali skirtis forma, taip pat spalva, kuri gali būti žalia, geltona arba oranžinė. Šios „gėlės“yra vaisiakūniai ir iš esmės susideda iš dviejų kategorijų ląstelių.
Dauguma jų „medžio“augimo metu tarnauja kaip statybinė medžiaga. Jie suformuoja vaisiakūnio „kamieną“ir „šakas“. Tačiau „gėlių žiedlapiai“yra keletas tų ląstelių grupių, kurios, išgyvenusios sunkų laiką, vėl grįš į aktyvų gyvenimo būdą.
Formuojantis vaisiakūniams, bakterijos keičia savo lazdele formą į apvalią, pasidengia tankiomis membranomis ir virsta neveikiančiomis ląstelėmis. Praėjus nepalankiam laikotarpiui, jie nukris nuo vaisiakūnio šakų, neteks apsauginio apvalkalo ir vėl virs mobiliosiomis lazdelėmis. Jie vėl pradės dalytis ir taip padės pagrindą naujoms miksobakterijų kartoms …
Mikobakterijų vaisiniai kūnai
Natūralu, kad bakterijos, kad, pavyzdžiui, judėtų „darinyje“ar vieningai užpultų auką, jau nekalbant apie sudėtingesnius elgesio veiksmus, kažkaip turi. Bendravimui jie turi specialią - cheminę - kalbą, kuri aktyviausiai naudojama, kai yra daug bakterijų.
Šiuo atveju kiekviena bakterijų ląstelė gamina tam tikras signalines molekules. Ir kai jų skaičius pasiekia tam tikrą kritinį tašką, jie tampa „žmonių balsu“, kuriam paklūsta dauguma „susitikimo“dalyvių.
Taigi, šis cheminis „pokalbis“yra būtinas, kad bakterijos priimtų kolektyvinius sprendimus. Visų pirma, tokiu molekuliniu ryšiu mikroorganizmai gali „suskaičiuoti“vienas kitą, susiburti į kolonijas arba sinchronizuoti toksino sintezę ir išsiskyrimą į išorinę aplinką.
Bakterijose esantis „universalusis žodis“yra speciali signalinė medžiaga AI-2, kurios sintezė skirtinguose mikroorganizmuose atliekama kontroliuojant tą patį geną. Be to, nepaisant universalumo, skirtingos bakterijos į šį signalą reaguoja skirtingai. Pavyzdžiui, jis gali „įjungti“jūrų mikroorganizmų švytėjimą ir atidaryti „bendravimo sesiją“E. coli kolonijoje.
Taip pat reikėtų pasakyti, kad dėl nevienodo skirtingų tipų bakterijų „kalbos“aiškinimo gali kilti tarprūšiniai konfliktai. Be to, kai kurios rūšys šios kalbos pagalba gali valdyti kitas: pavyzdžiui, užmezgus konkurentų „dialogą“, jis gali tai vykdyti taip, kad gali tapti nugalėtoju kovoje dėl konkretaus ištekliaus.
Bakterijos dažniausiai yra „plėšrūnai“, kurie puola ne tik žmones, gyvūnus ar augalus. Jie nėra linkę daryti pikto elgesio savo vienaląsčių giminaičių atžvilgiu.
Taigi, laktobacilos, atsidūrusios tokioje kitų bakterijų aplinkoje, iškart transformuojasi. Jie pradeda energingai leisti į išorinę aplinką suapvalintas granules su kaimynams žalingomis medžiagomis: pieno rūgštimi, lizocimu ir kai kuriais specifiniais baltymais.
Tačiau kova nepraeina be pėdsakų patiems laktobaciloms: jų ląstelės yra pažeistos, o citoplazmos turinys išteka.
Kuo aktyvesnės laktobacilos, tuo daugiau jų eilučių atsiranda pažeistų ląstelių, kurios vėliau žūva. Aktyviausiose padermėse daugiau nei trečdalis mini mūšių dalyvių miršta. Tačiau bakterijų bendruomenė neleidžia mirti visiems jos nariams - kritinėje situacijoje kai kurios mikrobų ląstelės uždengia savo sieną papildomais apsauginiais sluoksniais ir pereina į ramybės būseną.
Kalbant apie sužeistąją pusę, ji elgiasi taip, kaip turėtų elgtis mūšį pralaimėjusi armija. Kai kurios nugalėtų bakterijų ląstelės paprasčiausiai nustoja daugintis, kitos palaipsniui žlunga, o kitos nustoja susisiekti viena su kita ir tarp jų atsiranda tuščia vieta.