Ново проучване показа, че поведението на устните колонии на бактерии не се различава много от това как хората се установяваме в градовете.
Има причина бактериите да живеят в „колонии“ и колкото повече научаваме за това как тези мънички архитекти изграждат своите общности, толкова по-познато ни изглежда тяхното поведение.
Ново проучване, което разглежда как множество отделни заселници се превръщат в микроколонии, разкрива модели и модели на растеж, които отразяват нашите собствени градски наклонности.
„Наблюдавахме как стотици бактерии се разпространяват по повърхността от първоначалната им колонизация до образуването на биофилми“, казва Хюн Ку от университета в Пенсилвания.
“И виждаме, че пространствените и структурни характеристики на техния растеж са подобни на това, което виждаме в урбанизацията.”
Както в природата, бактериите в устата живеят в сложни структури, известни като биофилми. Всъщност 99,9% от прокариотите живеят с милиони други съседи в едно от тези селища.
Биофилмите са навсякъде, но ако ги имате на зъбите си, ние ги наричаме плака. В тази плътна и лепкава утайка бактериите са защитени от влиянието на околната среда като паста за зъби, зъбен конец или дори антибиотици.
Той се натрупва, когато няколко отделни заселници се превръщат в микроколонии, но как точно се случва това остава неизследвано.
ature Communications, 2020
Използвайки оралната бактерия Streptococcus mutans, изследователите са показали, че микробните клетки се отлагат произволно и независимо от типа повърхност. Само малка част от колонизаторите всъщност започват да се групират, разширявайки мащаба си „чрез комбиниране на съседни бактерии в гъсто населени микроколонии“.
„Мислехме, че повечето отделни бактерии ще растат“, казва Ку. “Но действителният брой беше по-малък от 40 процента, а останалите или отмират, или се абсорбират в растежа на други микроколонии.”
Веднага щом се появят клъстери, се случва нещо наистина любопитно: те започват да си взаимодействат, растат и се комбинират в гъсто населени микроколонии с микронен мащаб, които допълнително се разширяват и сливат, образувайки надстройка на биофилма.
Това сътрудничество е интересно, тъй като предишни проучвания съобщават за бактериална конкуренция при други видове, особено когато хранителните вещества са ниски.
В този случай хранителните вещества засягат само действителното образуване на колонии. След това „отделните микроколонии (отдалечени или в непосредствена близост) продължават да растат без прекъсване, докато се слеят помежду си и комбинираните структури се държат и растат като една нова хармонизирана общност“, пишат изследователите.
Едва когато бяха въведени по-антагонистични извънземни видове, тази привидно мирна единица беше засегната и растежът на микроколониите беше забавен.
„Тези общности (микроколонии) могат да се разширяват и сливат помежду си в дух на сътрудничество, без конкуренция между съседни общности“, заключават авторите.
Това е вид растеж, който показва „общото поведение между микроорганизмите“ и е подобен на човешката урбанизация, където някои заселници остават неподвижни, докато други се превръщат в села, които допълнително се разширяват в гъсто населени микроколонии или градове, след което се сливат в мегаполиси .
„Това е полезна аналогия“, казва Ку. „Не казваме, че бактериите са антропоморфни. Но тази перспектива за растеж на биофилми ни дава многомащабна, многоизмерна картина на това как те растат, каквато не сме виждали преди.
Изследването е публикувано в Nature Communications.
Източници: Снимка: CDC / Библиотека с изображения на общественото здраве
