Bakterie potrafią przechowywać wspomnienia i przekazywać je kolejnym pokoleniom

W ostatnich latach naukowcy z Uniwersytetu w Teksasie i Uniwersytetu Delaware dokonali przełomowego odkrycia dotyczącego bakterii Escherichia coli (E. coli). Badanie to wykazało, że nawet organizmy jednokomórkowe, takie jak E. coli, mogą posiadać rodzaj pamięci i przekazywać ją przyszłym pokoleniom. To odkrycie radykalnie zmienia nasze rozumienie pamięci i stawia nowe pytania o możliwości nawet najprostszych form życia.

Tradycyjnie pamięć jest kojarzona z mózgiem i układem nerwowym, jednak w przypadku E. coli mówimy o zupełnie innej formie pamięci. Główny badacz, Souvik Bhattacharyya, wyjaśnia, że bakterie, mimo braku mózgu, mogą gromadzić informacje ze swojego otoczenia. Zbierane informacje są przechowywane, pozwalając bakteriom na szybszy dostęp do nich w przyszłości.

Zespół badawczy przeprowadził ponad 10 000 eksperymentów z rojem bakterii E. coli. Odkryli, że poziom wewnętrzkomórkowego żelaza decyduje, czy bakterie będą się roić, czy też pozostaną osiadłe. Niski poziom żelaza prowadzi do szybszego rojenia, podczas gdy wysoki poziom sprzyja bardziej stacjonarnemu trybowi życia. Co interesujące, po jednym zdarzeniu roju, komórki, które wcześniej miały niski poziom żelaza, stawały się jeszcze szybsze i efektywniejsze w rojeniu się.

Kluczowe jest odkrycie, że pamięć o poziomach żelaza jest dziedziczona przez co najmniej cztery kolejne pokolenia komórek potomnych. Po podziale komórki macierzystej, pamięć żelaza jest przekazywana do nowych komórek. Jednak w siódmym pokoleniu ta pamięć naturalnie zanika, chyba że zostanie sztucznie wzmocniona.

Mechanizm molekularny stojący za tym systemem pamięci i jego dziedziczeniem nadal wymaga wyjaśnienia. Chociaż znana jest rola epigenetyki w regulacji funkcjonowania niektórych genów i przekazywaniu cech biologicznych przez pokolenia E. coli, to krótki czas dziedziczenia sugeruje, że nie jest to główny mechanizm.

To odkrycie rzuca wyzwanie tradycyjnemu postrzeganiu pamięci i otwiera nowe ścieżki badawcze dotyczące złożoności życia i mechanizmów pamięciowych w najprostszych organizmach. Bhattacharya podsumowuje: „Jest ekscytujące myśleć, że organizmy takie jak bakterie mogą przechowywać informacje i przekazywać je przyszłym pokoleniom bez posiadania mózgu czy układu nerwowego. To badanie otwiera nowe możliwości badania złożoności życia i pamięci”.

Odkrycie to nie tylko rzuca światło na niezwykłe zdolności bakterii, ale również podważa dotychczasowe założenia o tym, jak organizmy przechowują i przekazują informacje. Może to mieć dalekosiężne implikacje w różnych dziedzinach nauki, od biologii molekularnej po medycynę i biotechnologię. W dalszych badaniach naukowcy będą dążyć do zrozumienia tego fascynującego fenomenu, co może otworzyć nowe horyzonty w naszym postrzeganiu życia na Ziemi.