По-моему, это реально круто. Микробы могут учиться!
Сначала позвонить в колокольчик, потом бросить собаке косточку. После нескольких повторений, если позвонить в колокольчик, у собаки начинает выделяться слюна. Животное сопоставило бессмысленный в обычной жизни сигнал — звонок — с появлением пищи. Так закрепился условный рефлекс. Условный — то есть не врожденный, а приобретенный в результате «обучения». Эксперименты великого русского физиолога Павлова все знают еще со школы.
Оказывается, и микробы способны к обучению. Точно так же, как у собаки Павлова, если в их жизни встречаются повторяющиеся события, у них появляется своеобразный «условный рефлекс». Эти результаты представили ученые из Тель-Авива и Бостона в последнем выпуске журнала Nature. Что же они сделали? В экспериментах использовали два вида микроорганизмов — кишечную палочку и дрожжи.
Когда кишечная палочка проходит по желудочно-кишечному тракту, она последовательно оказывается в двух разных средах. Сначала в среде с низким уровнем мальтозы и с высоким уровнем лактозы. Затем наоборот, мальтозы становится много, а лактозы мало. Кишечные палочки могут питаться как мальтозой, так и лактозой (и та, и другая — это разные сахара). Но для того, чтобы питаться разными сахарами, нужны разные ферменты. Так вот оказалось, что у кишечной палочки ферменты, необходимые для расщепления мальтозы, начинают вырабатываться, когда она оказывается в среде с лактозой. При прохождении по кишечному тракту, действительно, лактоза всегда предшествует мальтозе. Чтобы убедиться, что это действительно обучение, а не физиологически закрепленная реакция, ученые вырастили штамм бактерий, который длительное время питался только лактозой. У этого штамма исчезла способность заранее готовиться к тому, что в среде будет мальтоза. Он вырабатывал ферменты, необходимые для питания мальтозой только в присутствии мальтозы.
У дрожжей другая типичная последовательность событий. В процессе брожения вина дрожжи последовательно сначала испытывают тепловой шок, а затем кислородный. И здесь, как у кишечной палочки, дрожжи начинают готовиться к кислородному шоку заранее. После теплового шока у них активизировались гены, которые необходимы только для того, чтобы справиться с кислородным шоком.
Забавно, но природа оказывается все сложнее и сложнее, чем мы думали. Такие процессы, как обучение и память, начинают отслеживаться уже на уровне микроорганизмов. И, собственно говоря, что же такого уникального остается у человека?
