بعضی از باکتری ها در مواجهه با گرسنگی و شرایط دشوار باکتری ها وارد حالت خواب زمستانی میشوند که طی آن فرآیندهای زندگی این موجودات متوقف می شود. این خواب عمیق به آنها اجازه می دهد تا در برابر گرمای شدید، فشار و حتی شرایط سخت فضای بیرونی مقاومت کنند.
به گزارش سیناپرس، دانشمندان از مدت ها پیش می دانستند که باکتری ها قادر به ورود به مرحله خواب زمستانی هستند اما فرایند این رفتار هنوز برایشان مشخص نشده بود. بررسی های انجام شده نشان می دهد زمانی که شرایط مساعد می شود، این باکتری ها می توانند پس از هزاران یا شاید میلیون ها سال در عرض چند دقیقه از خواب بیدار شده و فعالیت کنند. چنین قابلیت قابل توجهی آن ها را به تهدیدی در قالب باکتری هایی مانند سیاه زخم و همچنین خطر آلودگی در پزشکی و صنایع غذایی تبدیل می کند.
تا به حال دانشمندان نمی دانستند که آیا این موجودات میتوانند بدون بیدار شدن از خواب، محیط خود را در خواب زیر نظر بگیرند یا خیر. به ویژه مشخص نبود که هاگ ها چگونه با سیگنال های محیطی مبهم برخورد می کنند که شرایط کاملاً مطلوب را نشان نمی دهند. آیا هاگ ها چنین شرایط ترکیبی را نادیده می گیرند یا به آنها توجه دارند؟
به تازگی تیمی مشترک از محققان دانشگاه پمپئو فابرا و دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو در مطالعه جدیدی که در مجله Science منتشر شده است، این معما را حل کرده اند. دانشمندان کشف کرده اند که باکتری ها در حالی که از نظر فیزیولوژیکی مرده هستند، توانایی خارق العاده ای برای ارزیابی محیط اطراف خود دارند.
آنها همچنین دریافتند:هاگ ها از انرژی الکتروشیمیایی ذخیره شده استفاده می کنند که مانند یک خازن عمل می کند تا مشخص کند که آیا شرایط برای بازگشت آنها به زندگی عادی مناسب است یا خیر.
گورول سوئل، پروفسور گروه زیست شناسی مولکولی در دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو، در این رابطه می گوید: این یافته ها، طرز فکر ما را در مورد هاگ ها که بعنوان اجسام بی اثر در نظر گرفته می شدند، تغییر می دهد. ما نشان می دهیم سلول هایی که در حالت خواب عمیق قرار دارند، توانایی پردازش اطلاعات محیطی را دارند. ما همچنین کشف کردیم که باکتری ها میتوانند انرژی پتانسیل الکتروشیمیایی ذخیره شده خود را برای انجام محاسبات در مورد محیط خود بدون نیاز به فعالیت متابولیک آزاد کنند.
تیم محققان آزمایش کردند که آیا اسپورهای خفته Bacillus subtilis میتوانند سیگنال های محیطی کوتاه مدتی را حس کنند که به اندازه کافی برای بازگشت به زندگی قوی نیستند.
آنها دریافتند: باکتری ها (Bacterium)میتوانند چنین ورودی های کوچکی را بشمارند و اگر مجموع آن ها به آستانه خاصی برسد، تصمیم می گیرند از حالت خواب خارج شده و فعالیت بیولوژیکی خود را از سر بگیرند.
جوردی گارسیا اوجالوو، استاد زیست شناسی سیستمی در دانشگاه پومپئو فابرا، در این رابطه می گوید: روشی که باکتری ها با آن اطلاعات را پردازش می کنند شبیه به نحوه عملکرد نورون ها در مغز ما است. هم در باکتری ها و هم در نورون ها، ورودی های کوچک و کوتاهی در طول زمان اضافه میشوند تا مشخص شود آیا شرایط مورد نظرشان به آستانه مطلوب رسیده است یا خیر.
پس از رسیدن به این آستانه، باکتری ها شروع به بازگشت به زندگی می کنند، در حالیکه نورون ها یک پتانسیل عمل برای برقراری ارتباط با نورون های دیگر را ایجاد می کنند. جالب اینجاست که هاگ ها میتوانند این ادغام سیگنال را بدون نیاز به انرژی متابولیک انجام دهند، در حالی که نورون ها جزو سلول های وابسته به انرژی در بدن ما هستند.
چنین یافته هایی برای ارزیابی حیات اجسامی مانند شهاب ها و همچنین ماموریت های فضایی که به دنبال شواهدی از حیات هستند، پیامدهایی مهم در پی دارد.
- 11
- 5
