Микробиологи из Оксфордского университета показали, что разные штаммы («подвиды») бактерий реагируют на воздействие токсинов неодинаково. Притом организмы из одной колонии действуют слаженно: более близко расположенные к источнику яда передают сигнал о наличии опасности другим, и ответная реакция — выделение другого или такого же токсина — тоже происходит упорядоченно. Результаты работы изложены в статье, опубликованной в журнале Current Biology.
Ученые исследовали колонии кишечных палочек Escherichia coli, способные к производству антибиотика колицина. Это вещество действует почти исключительно на бактерии именно этого вида. При этом ген, обеспечивающий выработку колицина, был искусственно изменен так, что во время его активации клетка начинала светиться зеленым. (В некоторых экспериментах использовалось два разных антибиотика.) Так были выявлены некоторые стратегии конкурентной борьбы групп микроорганизмов.
Одну из этих стратегий можно описать следующим образом. В покое в каждой колонии небольшое количество бактерий, которыми можно пренебречь, выделяют антибиотик на границе с другой колонией. Этим они наносят упреждающий удар по конкурентам. Микробы на краю другой колонии «чувствуют» колицин и передают информацию о его наличии клеткам, находящимся дальше от границы. Сами они в это время тоже начинают производить антибиотик. Активация его образования идет от края атакуемой колонии к ее более дальним участкам.
При этой атаке погибают в основном те клетки противника, которые не несут особой ценности для колонии — те самые, что начали упреждающую атаку. Затем сообщество, в состав которого входили последние, таким же способом передает всем своим бактериям сигнал об опасности и наносит ответный удар.
Ранее считалось, что такое сложное поведение, как передача сигнала об опасности всему сообществу, координированное отражение этой опасности и слаженное ответное нападение, присуще только социальным и высокоорганизованным животным, таким как общественные насекомые, птицы и млекопитающие. Тот факт, что и гораздо более простые организмы совершают подобные действия, установили впервые. По всей видимости, бактериальная «война» идет и внутри нас, среди представителей микробиоты кишечника и других органов.
[Иллюстрация: Kevin Foster / Dr Despoina Mavridou]
