Научный подход автор: shotlandec | 17-02-2011, 05:18

Бактерии дружно прошли полосу препятствий

2

Способность живых организмов кооперироваться для преодоления препятствий – давно известна, но от этого не менее удивительна. Новый эксперимент, проведённый американскими исследователями с бактериями группы кишечной палочки, весьма расширил понимание того, на что способны даже столь примитивные организмы, чтобы выжить.Учёные из Принстонского университета (Princetone University) решили проверить, на что пойдут большие группы бактерий Escherichia coli, если их заставить ни много ни мало пройти полосу препятствий. Смышлёные микроорганизмы не подвели исследователей.Для наблюдения за тем, как будут вести себя бактерии, был сконструирован микроканал шириной 100 микрометров и разделённый на 85 секций длиной 150 мкм каждая. На границах отсеков устанавливались воронки (они видны на рисунке), в 80 случаях направленные в одну сторону и в четырёх – в другую. Таким способом учёные сформировали четыре ловушки, которые должны были сдерживать продвижение E. Coli.
Бактерии дружно прошли полосу препятствий

Фрагмент микроканала, где а – 5 мкм, d – 40 мкм, угол 2Ф – 60 градусов. Бактерии, обозначенные зелёным цветом, попадают в ловушку, образованную разнонаправленными воронками (иллюстрация Guillaume Lambert et al./Physical Review Letters).
Проходил опыт следующим образом: американцы помещали в первую камеру определённое число микроорганизмов и следили за тем, сможет ли хоть один из них дойти до финиша, двигаясь в условиях питательной среды Лурия-Бертани (LB).Как показали результаты, группа из 200 бактерий всё ещё не способна справиться с «полосой препятствий», но если на старте находится хотя бы тысяча E. coli, происходит удивительное: на глазах наблюдателя формируются целых три отдельных отряда мигрантов.
Бактерии дружно прошли полосу препятствий

График отражает изменение количества бактерий (цветная шкала) в разных секциях с течением времени. Можно чётко увидеть три крупные группы мигрирующих кишечных палочек, (образуются через 0,5, 2 и 4 часа) (иллюстрация Guillaume Lambert et al./Physical Review Letters).
По мнению авторов, такой резкий скачок можно объяснить тем, что когда бактерии поглощают питательные вещества, они создают обеднённые участки – «пустоши». Если плотность размещения E. coli достаточно высока, то перепады концентрации этих веществ всё увеличиваются, пока не достигают определённой отметки.Дальше происходит следующее. Поскольку для кишечной палочки свойственен хемотаксис (то есть они движутся по направлению к питательным веществам), бактерии предполагают, что аттрактанты находятся где-то поблизости, – и получают стимул смещаться вперёд.Двигаясь скопом, они и преодолевают препятствия. Что характерно, при отсутствии питательных элементов в среде E. coli с треском проваливали задание.
Бактерии дружно прошли полосу препятствий

Раскадровка движения отдельных бактерий, полученная из видеозаписи длиной 7,5 секунды. Красным цветом обозначен вектор движения в сторону «ловушки», кружок – исходное положение конкретной E. coli на момент начала записи (иллюстрация Guillaume Lambert et al./Physical Review Letters).
Принстонские учёные предполагают, что такие эффекты могут наблюдаться и в других, практически более важных биологических системах — например, сообществах мигрирующих раковых клеток. В дальнейшем учёные намерены продолжать опыты и найти «спринтера» — штамм бактерий, которые будут пробегать микроканал быстрее всех остальных. Следует заметить, что данные эксперимента вполне гармонично вписываются в предложенную почти полвека назад теоретическую модель Келлера-Сегеля. Она, в частности, описывает на примере других экспериментов формирование и распространение хемотаксических «колец» бактерий.На довольно примитивном (и единственно возможном для E. coli) уровне явление, которое наблюдали американские специалисты, хотя его и сложно назвать альтруизмом, явно находится где-то в подножии лестницы взаимовыручки, по возрастающей выглядящей так: сперматозоиды, амёбы, насекомые, крысы, гиены, шимпанзе – и, конечно же мы, люди, которым стоит порой брать пример с наших меньших братьев.

3

Читайте так же:

10  

Статьи раздела Научный подход

В мозге тараканов найдены антибиотики

В мозге тараканов найдены антибиотикиУчёные из Ноттингемского университета (Nottingham University) утверждают, что в организме некоторых насекомых, в том числе тараканов, содержатся молекулы мощных антибиотиков. По мнению британцев, их находку можно использовать для разработки новых средств борьбы с метициллин-устойчивым золотистым стафилококком (MRSA) и кишечной палочкой E. coli.

Испытаны бактерии – стимуляторы интеллекта

Испытаны бактерии – стимуляторы интеллектаИсследователи из колледжа Рассела Сейджа (Sage College) продемонстрировали, что бактерии рода Mycobacterium улучшают когнитивные способности мышей и помогают им быстрее преодолевать препятствия.

Микробиологи вычислили историю иммунитета

Микробиологи вычислили историю иммунитетаИсследование взаимоотношений бактерий и вирусов-бактериофагов помогло учёным понять, как появилась простейшая иммунная система.

Бактерии могут путешествовать от Венеры к Земле?!

Сложно назвать Венеру обладающей подходящими условиями для зарождения и развития жизни, пусть и самой примитивной. Тем не менее, такие формы живых организмов вполне могут жить даже в таких условиях, и более того, путешествовать к Земле.Бактерии могут путешествовать от Венеры к Земле?!Именно об этом говорит одна из современных гипотез, выдвинутая исследователями Кардиффского университета Уэльса – Чандра Викрамасинха (Chandra Wickramasinghe) и его соавтора Янаки Викрамасинха (Janaki Wickramasinghe), утверждающая, что жизнь может существовать в атмосфере второй планеты Солнечной системы. Если на поверхности Венеры шансы встретить живые организмы равны нулю, то вот атмосфера планеты с ее менее высокой температурой, давлением и наличием паров воды вполне может стать домом для венерианских микроорганизмов. По крайней мере, на Земле существуют столь же экстремальные условия, причем даже в таких недружелюбных местах ученые находили живых бактерий – почему бы и на Венере не зародиться жизни.

Японцы научили бактерии решать судоку

Японцы научили бактерии решать судокуКоманда студентов из Токийского университета (University of Tokyo) и ряда других японских вузов продемонстрировала любопытное достижение на международном соревновании по генной инженерии iGEM 2010, прошедшем в начале ноября в Массачусетском технологическом институте (MIT).

 (голосов: 0)

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.

Это интересно
.
Последние новости

Уход за старой кошкой

Хозяева зачастую, в суете дней не улавливают того момента когда их кошка стареет и нуждается в большем уходе. Внешне поведение может совсем не измениться, но звоночком может послужить изменение его поведения: апатия, потеря аппетита, увеличение продолжительности сна.


Алхимия: из низшего в высшее

Некоторые ученые полагают, что само понятие «алхимия» ведет свою историю от греческого термина «хио», которое означает «изливать» или «лить металл», поскольку очень многое в алхимии связано с металлами, разнообразными способами их получения и обработки.


Кольцо в небе над Венесуэллой

Необычное явление наблюдалось 21 июня 2003 г. в 20 километрах к западу от Каракаса. В 6 часов вечера люди заметили в небе странное плотное облако, по форме отдаленно напоминающее чечевицу.


Кресло исполняет желания

Есть на планете места, где удивительным образом тайное становится явным, а мечты вдруг приобретают вполне осязаемые реальные черты.


Призрак короля

Невероятно таинственная история случилась в 1792 г. В период французского революционного переворота. Таинственный призрак, повлиявший на течение исторических событий, предотвратил назревавшее кровопролитие между французами и австрийско-прусской империей.


Человек произошел от скрещивания шимпанзе со свиньей

Даже по сей день диспуты о происхождении человека не утихают, а становятся все горячее. Генетик из Америки выдвинул новую гипотезу о происхождении человека. Разработал он ее в университете Джорджии со своими коллегами.


Город оплавленных камней

Прибрежные равнины Перу, окруженные высокогорьем Анд считаются самой протяженной горной цепью, которую называют остовом Южного континента Америки. Здесь в нагорной долине, окруженной неприступными скалами, зарождающяяся империя кечуа, заложила основу своего государства Куско.


Загадочные двойники
Американец Адриан Браун работает шофером в частной охранной фирме. Каждую ночь объезжает объекты строго по установленному маршруту.


Человек по своей природе крайне суеверный, оттуда и берутся многочисленные приметы и разные народные суеверия. Этих суеверий великое множество. Так одни из самых распространённых имеют тематику «потерял- нашел». 


Женское имя - Лариса. Тайна имени
Лариса - имя, имеющее латинские корни. В переводе означает «чайка». Как вольная птица, Лариса все старается взмыть повыше в небо, то и дело подвергая сомнению законы гравитации.


Мужское имя - Геннадий. Тайна имени
Геннадий (в буквальном переводе означает «родовитый») - имя имеющее древнегреческие корни. И действительно, Геннадии часто находятся под гнетом своей родословной. 


Космический телескоп Хаббла.

Прошедшее столетие далеко продвинуло человеческие познания в сфере исследования нашей Вселенной. Было сделано множество открытий с помощью сложных оптических телескопов, расположенных в высокогорных исследовательских обсерваториях.



Титан – металл для освоения космических пространств.

Бездна космических глубин начинается сразу же за тонкой оболочкой земной атмосферы. Наша Солнечная система выглядит совсем небольшой на фоне этой абсолютной пустоты.



Самая маленькая птица на Земле.
Радужная птичка колибри является самой маленькой птицей на Земле. Это прекрасное творение природы обитает на просторах Американского континента от Аляски до Огненной Земли. 


Интересные факты про насекомых.
Одним из самых необычных фактов о насекомых является то, что в отличие от людей, они не испытывают боли. Боль – это неприятное телесное и эмоциональное ощущение, которое связано с реальным или возможным повреждением тканей организма.

Популярные новости