Эксперимент с E. coli показал: клетки адаптируются, опираясь на прошлый опыт. Память сохраняется даже между поколениями.
Ученые обнаружили, что бактерии могут учиться на прошлом опыте.
Исследователи из Университета Карнеги‑Меллона выяснили, что бактерии могут учиться на прошлом опыте и передавать «воспоминания» следующим поколениям – и все это без нервной системы. В ходе эксперимента ученые наблюдали за клетками кишечной палочки (E. coli), меняя условия их питания и переключая между богатой и бедной питательными веществами средой.
Экспериментальная установка содержит отдельные бактерии в крошечных каналах, чтобы исследователи могли наблюдать за их ростом, делением и адаптацией к меняющимся условиям на протяжении многих поколений.
Оказалось, бактерии не просто реагируют на текущую обстановку, а учитывают прошлый опыт: клетки, которые сталкивались с частыми изменениями среды, адаптировались лучше тех, что росли в стабильных условиях. Память бактерий может сохраняться из поколения в поколение: например, белки, выработанные в стрессовых условиях, передаются дочерним и внучатым клеткам. Так, если «клетка‑бабушка» пережила стресс, «клетка‑внучка» может вести себя иначе, даже не сталкиваясь с трудными условиями.
Это открытие может изменить подход к лечению бактериальных инфекций антибиотиками. Раньше считалось, что реакция бактерий зависит только от типа и дозы препарата, но теперь выяснилось, что предыдущий опыт (голодание, перепады температур, низкие дозы антибиотиков) тоже влияет на их поведение.
Ученые также заметили неожиданное сходство: способ, которым бактерия обрабатывает информацию об окружающей среде, напоминает вычислительные схемы, используемые в искусственном интеллекте. То есть обучение может происходить за счет химических реакций внутри одной клетки — без участия мозга. Исследователи планируют проверить, распространяется ли такое «обучающее» поведение на другие виды бактерий и их реакцию на разные стрессовые факторы.
Екатерина Морозова,
автор Наука Mail.
