Ученые: Бактерии объединяются для борьбы с другими микробами

Бактерии часто вступают в "военные союзы", объединяя сильные стороны и компенсируя уязвимость для борьбы с другими бациллами в смешанных популяциях микроорганизмов в водах мирового океана.

Считается, что бактерии в сообществах из множества разнородных микробов непрерывно взаимодействуют друг с другом, обмениваясь химическими сообщениями и вступая в отношения симбиоза и антагонизма.

Так, в мае 2012 года биологи выяснили, что бациллы в таких коммунах часто налаживают взаимовыгодный обмен питательными веществами и продуктами жизнедеятельности, а не конкурируют друг с другом.

Группа микробиологов под руководством Мартина Польца (Martin Polz) из Массачусетского технологического института в Кэмбридже (США) изучала жизнедеятельность сообществ микробов из семейства вибрионов (Vibrionaceae) в прибрежных океанических водах.

Как объясняют ученые, бактерии выработали три основных стратегии в борьбе за ограниченные питательные ресурсы. Первая из них подразумевает использование "химического оружия" - антибиотиков.

Антибиотики позволяют микробу уничтожать конкурентов, однако их производство требует множества питательных веществ. Поэтому другие бактерии либо вырабатывают устойчивость к ним, либо пытаются победить в конкурентной борьбе, отказываясь от "защиты" и "оружия" в пользу сверхбыстрого размножения.

Польц и его коллеги проверили, как ведут себя микробы из этих трех групп в реальном бактериальном сообществе. Для этого ученые собрали пробы воды из Тихого океана, отфильтровали и выделили из них 185 штаммов бактерий-вибрионов.

Биологи разделили их на три группы, в зависимости от устойчивости бацилл к антибиотикам, способности быстро размножаться или производить "химоружие".

В ходе эксперимента исследователи добавляли в питательную среду несколько случайно выбранных разновидностей вибрионов и следили за развитием взаимоотношений между ними. В общей сложности, биологам пришлось проанализировать 35 тысяч взаимодействий между вибрионами.

Оказалось, что бактерии в большей части случаев объединялись в альянсы для борьбы с враждебными им штаммами вибрионов. В большинстве случаев микробы образовывали коалиции из бактерий-производителей антибиотиков и бацилл, не обладающих такими способностями. Иными словами, синтезирующие антибиотики бактерии защищали своих беззащитных союзников от агрессии со стороны других микробов.

По словам биологов, значительная часть таких альянсов не была обусловлена родственными связями между штаммами - геномы союзных бактерий в среднем совпадали лишь на 70%.

Это означает, что микробы могут вступать в союзнические отношения не из-за родственных связей, а по иным причинам, суть которых еще предстоит выяснить.

Тем не менее, Польц и его коллеги предполагают, что такие союзы повышают конкуренцию внутри сообщества бактерий и тем самым поддерживают высокую скорость естественного отбора. Это помогает представителям данных сообществ приспосабливаться к неожиданным изменениям в окружающей среде.

Другие новости по теме

Микробы научились спасаться от антибиотиков Микроорганизмы переживают воздействие даже высокой концентрации лекарственных препаратов, впадая в "спячку".

Кукуруза выделяет вещества, которые привлекают полезные микробы Кукуруза выделяет в почву особые вещества, которые привлекают к корням растения некоторые виды бактерий, производящих полезные для злака вещества, и одновременно являются ядом для других микроорганизмов, заявляют британские биологи в статье, опубликованной в журнале PLoS One.

В водах антарктического озера обнаружили бактерии, которые были изолированы в течение трех тысячелетий Ученые нашли в водах антарктического озера Вида, скрытого под километровой коркой льда на протяжении последних трех тысячелетий, несколько видов бактерий, который могут переносить температуры до минус 14 градусов Цельсия.

Антибиотики научили уничтожать устойчивые бактерии Часто антибиотики неспособны "достать" в клетке часть популяции бактерий, способную вызвать ремиссию.

В американских горах обнаружили бактерии, которые живут в марсианских условиях Американские ученые из университета штата Орегон в городе Корваллис обнаружили в пещере Саус Айс в Каскадных горах бактерии, которые обитают в условиях, напоминающих марсианские, сообщает Astrobiology.