В исследовании, опубликованном в Current Biology, исследователи из Оксфордского университета пролили свет на эту область поведения бактерий, показав, что бактерии подходят к конфликту во многом так же, как армия, отвечая на угрозу скоординированным коллективным возмездием.Команда изучила пары штаммов кишечной палочки, когда они боролись друг с другом. Каждый штамм использует определенный токсин, чтобы попытаться победить своего конкурента. Штамм невосприимчив к собственным токсинам, но может убивать другие штаммы.
Этот тип конкурентного взаимодействия играет ключевую роль в том, как отдельные бактерии закрепляются в сообществе, например в кишечнике человека. Разработав штаммы флуоресцентно-зеленого цвета, авторы смогли четко следить за своим боем в реальном времени.
Результаты показали, что не все штаммы бактерий борются одинаково. Каждый из подходов конфликтует с различным уровнем атаки, некоторые из которых являются гиперагрессивными, а другие гораздо более пассивными. Помимо этих основных различий в агрессии, исследования также показывают, что некоторые штаммы могут не только обнаруживать атаку поступающего токсина, но также могут быстро реагировать, чтобы предупредить остальную часть колонии. Ячейки на краю колонии обнаружат приближающуюся атаку и поделятся этой информацией с ячейками за фронтом, что позволит им реагировать как коллектив, скоординированно и удивительно изощренно.
Хотя эти явления хорошо известны на животных, исследование является первым в своем роде по наблюдению за таким поведением у бактерий. Профессор Кевин Фостер, старший автор работы и профессор эволюционной биологии факультета зоологии Оксфордского университета, сказал: «Наше исследование показывает, что кажущиеся простыми организмы могут функционировать очень сложным образом.
Их поведение более сложное, чем мы думали ранее. Подобно социальным насекомым, таким как медоносные пчелы и осы, и социальным животным, таким как птицы и млекопитающие, которые используют сигналы тревоги, когда они находятся под охраной хищников, они способны спровоцировать скоординированную атаку ».
Поскольку человеческое тело является хозяином огромного количества бактерий, особенно нашего кишечного микробиома, это фактически означает, что внутри нас происходит бактериальная война. Понимание бактериальной конкуренции может помочь нам понять, как бактерии распространяются, где и почему.
Профессор Фостер объясняет: «Из других исследований мы знаем, что токсины важны для того, закрепится ли конкретный штамм в сообществе. Но понимание того, как бактерии выделяют токсины и превосходят другие, очень важно для понимания распространения инфекции ».Команда продолжает эту работу, чтобы понять, как бактерии могут использовать токсины, чтобы спровоцировать и направить агрессию в своих противниках. Доктор Деспоина Мавриду, один из ведущих авторов исследования, сказал: «Война, основанная на провокации, может быть полезной.
Скорее всего, это происходит в кишечнике, где бактерии могут спровоцировать нападение нескольких противников и уничтожить друг друга ».Другими авторами исследования являются д-р Диего Гонсалес, молекулярный биолог из Оксфордской лаборатории приёмных работ на факультете зоологии (ведущий автор), д-р Вук Ким, доцент Университета Дюкен, и профессор Стюарт Уэст, профессор эволюционной биологии на факультете зоологии Оксфорда.