Ученые выяснили выживаемость микробов при отсутствии питательных веществ
Поведение микробных популяций в условиях длительного отсутствия питательных веществ изучили в университете Индианы, 8 июля сообщает журнал Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ученые провели исследование около 100 популяций различных бактерий в закрытых системах, куда не подавались питательные вещества в течение 1000 дней. Было обнаружено, что почти все бактерии выдержали такую изоляцию и выжили.
«Вопрос о том, как бактерии выживают в течение длительных периодов изоляции, имеет отношение к пониманию хронических инфекций у людей и других хозяев. Он также связан с тем, как некоторые патогены переносят такие лекарства, как антибиотики», — сказал Леннон, профессор кафедры биологии в Колледже искусств и наук.
В ходе исследования ученые подсчитали, что бактерии, которые являются самыми быстро размножающимися организмами на планете, также могут быть чрезвычайно долгоживущими. Расчеты показали, что ограниченные в энергии бактерии могут иметь продолжительность жизни, которая сопоставима, а в некоторых случаях превосходит продолжительность жизни растений и животных. В исследовании использовался анализ выживаемости, который показал, что у некоторых популяций время вымирания составляет до 100 000 лет.
«Очевидно, что эти прогнозы выходят далеко за рамки того, что можно измерить, но цифры согласуются с возрастом жизнеспособных бактерий, которые были извлечены из древних материалов, таких как янтарь, кристаллы галита, вечная мерзлота и отложения на дне самых глубоких океанов», — сказал Леннон.
Сохранение микробов в таких условиях, вероятно, связано с механизмами, которые позволяют бактериям сохранять энергию. Например, ученые обнаружили, что выживание клеток в их замкнутой системе поддерживалось способностью бактерий поглощать погибшие микробы.
Были идентифицированы гены, подвергшиеся отрицательному отбору, но также и признаки положительного отбора, которые указывают на загадочный рост, позволивший новым мутациям увеличиваться. Это открытие говорит о том, что переработка мертвых клеток может способствовать адаптивной эволюции.
Такие наблюдения важны для понимания ограничений в фундаментальных биологических процессах.
