Микроорганизмы ожидают будущие изменения среды и готовятся к ним.

Такой факт установили израильские ученые из института Вайцмана и университета Тель-Авива в ходе исследований.

Ученые проводили данные исследования с бактериями группы кишечной палочки.

Микробиологи исследовали обитателей тех сред, в которых условия меняются предсказуемым образом. Оказалось, что многие из них приспособились и начинают реагировать на будущее событие еще до того, как оно наступило.

Бактерии Escherichia coli, к примеру, путешествуя по желудочно-кишечному тракту, проходят множество отделов и сталкиваются с постоянным изменением условий. Ученые установили, что бактерии знают, что после сахара лактозы в окружающей их среде вскоре появляется мальтоза.

Группа профессора Ицхака Пильпеля изучила генетические изменения, сопутствующие процессу перехода. Оказалось, что при появлении лактозы включаются гены, связанные не только с лактозой, но и часть тех, что определяют ответ на мальтозу.

Подобный процесс имеет место в существовании винных дрожжей. Постепенная ферментация приводит к изменению количества сахара, повышению уровня алкоголя, дрожжи начинают готовиться к следующей ступени.

Так, в ходе эволюционных изменений бактерии приспособились к определенной последовательности событий.

"Все эти механизмы - приспособление к изменяющимся условиям среды, которое повышает шансы микроорганизмов на выживание. В этих системах эволюция заменяет условные рефлексы", - комментирует Пильпель.

"Это не просто подготовительная реакция, которая запускается всегда, это специально выработанная реакция на ожидаемое событие", - сказал член исследовательской группы Галь Романо.

С целью подтвердить свои догадки, ученые решили провести эксперимент, похожий на опыты Павлова по отучению от условных рефлексов: они на несколько месяцев поместили дрожжи в среду, в которой мальтоза никогда не следовала за лактозой. Спустя долгое время бактерии приспособились и к этим обстоятельствам (точнее говоря, эволюционировали, так как сменилось множество поколений). Гены мальтозы перестали включаться в присутствии лактозы, хотя и не утратили своих функций (то есть включались в присутствии самой мальтозы).

Открытие будет иметь также практическое применение, так как с его помощью можно увеличить шансы на выживание генетически измененных бактерий, производящих биотопливо или лекарства.

Как сообщалось ранее, в мае этого года, израильским ученым удалось доказать существование у бактерий примитивной формы социального сознания. В будущем это открытие может помочь микробиологам найти эффективный способ борьбы с бактериальными инфекциями.