Бактерии-каннибалы | Политика и общество: анализ событий в Европе, России, мире | DW | 24.07.2003

Посетите новый сайт DW

Зайдите на бета-версию сайта dw.com. Мы еще не завершили работу. Ваше мнение поможет нам сделать новый сайт лучше.

  1. Inhalt
  2. Navigation
  3. Weitere Inhalte
  4. Metanavigation
  5. Suche
  6. Choose from 30 Languages
Реклама

Политика

Бактерии-каннибалы

Бактерии сенной палочки обладают уникальной способностью выживать в экстремальных условиях. А, оказавшись перед угрозой "голодной смерти" быстрейшие из них начинают убивать сородичей и питаться их клеточными мембранами.

Верна ли теория Дарвина в мире бактерий?

Верна ли теория Дарвина в мире бактерий?

Как известно, инстинкт самосохранения – один из самых сильных инстинктов у животных. И всё-таки очень трудно поверить в то, что профессор Ричард Лоусик (Richard Losick), микробиолог Гарвардского университета в Кеймбридже, штат Массачусетс, рассказывает о своих подопытных – бактериях:

"Они становятся каннибалами! Они нападают на собственную родню, атакуют сородичей, повреждают их оболочки так, что те лопаются, и сами питаются высвободившейся протоплазмой. То есть, они продолжают расти, пожирая себе подобных".

Самая устойчивая форма жизни на Земле

В лаборатории, которой заведует профессор Ричард Лоусик, одним из объектов изучения является микроорганизм, в обиходе именуемый сенной палочкой. Эта бактерия очень широко распространена в почве, на растительных остатках, в воздушной пыли. Иногда сенная палочка вызывает порчу пищевых продуктов, однако не принадлежит к возбудителям болезней, поражающих человека. Но есть у этой бактерии ряд свойств, уже давно привлекающих к ней пристальное внимание учёных. Профессор Лоусик поясняет:

"Сенная палочка обладает примечательной способностью: оказавшись на грани голодной смерти, бактерия может перейти в покоящуюся форму, образовав так называемую эндоспору, и в этом состоянии пребывать десятилетиями, без какого-либо ущерба для себя выдерживая высокие температуры, высушивание, радиоактивное облучение, действие растворителей и прочие неблагоприятные факторы, безусловно вызывающие гибель обычных вегетативных бактерий. Спора сенной палочки – наверное, самая устойчивая к внешним воздействиям форма жизни на Земле".

Бактерия вырабатывает смертельное оружие

Впрочем, этот микроб-рекордсмен – уникальный мастер выживания не только в экстремальных условиях. Всего несколько месяцев назад французские учёные из Национального института агрономических исследований в Париже во главе с Душко Эрлихом (Dusko Ehrlich) обнаружили, что при благоприятных внешних условиях сенная палочка обходится ничтожной частью своего наследственного материала: для нормальной жизни ей хватает 271 гена из имеющихся у неё более чем 4100. Остальные гены либо являются "дублёрами основных игроков", либо активируются только в экстремальных ситуациях. И вот теперь исследования, выполненные в лаборатории профессора Ричарда Лоусика, выявили ещё одно совершенно неожиданное свойство сенной палочки. Учёный поясняет:

"Чтобы образовать спору, бактерии необходимо время – несколько часов – и много энергии. Для сенной палочки этот шаг – крайняя мера, самое последнее средство спасения от голодной смерти. Поэтому бактерия долго выжидает, всячески оттягивает момент спорообразования. И при этом, как мы теперь обнаружили, может даже стать каннибалом. Сенная палочка начинает вдруг синтезировать сильнейший антибиотик – смертельное оружие против себе подобных – и одновременно образует в своей клеточной оболочке молекулярный насос для транспортировки этой субстанции наружу. При этом у данной бактерии возникает иммунитет к разрушительному воздействию собственного яда, но бактерии-сородичи не в силах защититься и тотчас гибнут".

Выживают быстрейшие

Награда для убийцы – усиленный рацион питания: клеточные мембраны подвергшихся атаке бактерий лопаются, протоплазма, содержащая ценные питательные вещества, вытекает наружу и сразу становится добычей агрессора. Этот акт каннибализма позволяет сенной палочке продолжить своё привычное существование, отложив мучительное превращение в безжизненную спору, дожидающуюся наступления лучших времён. Но возникает вопрос: какие из бактерий превращаются в убийц, а какие – нет? И напрашивается подозрение, что у сенных палочек, вопреки дарвинской теории эволюции с её принципом естественного отбора, выживает вовсе не сильнейший, а наоборот, слабейший: ведь выбор между голодной смертью и спорообразованием первым встаёт перед той сенной палочкой, которая оказалась неспособной добыть себе пропитание. И именно эта, слабейшая, бактерия побеждает в схватке за жизнь, первой запустив программу каннибализма?! Профессор Лоусик оценивает ситуацию иначе:

"Я бы сказал так: побеждает быстрейший. Ведь в генетическом отношении все сенные палочки идентичны. Можно сказать, что это клетки-близнецы. Однако механизм спорообразования запускается в них не обязательно одновременно. Какая-то одна клетка опережает остальные, она первой переключается на синтез антибиотика и становится каннибалом, убивая более медлительных сородичей".

Яд может стать лекарством

Но это ещё не всё. Можно лишь поражаться если не прозорливости, то интуиции видного учёного 19-го века, основателя современной бактериологии Фердинанда Юлиуса Кона (Ferdinand Julius Cohn): давая сенной палочке латинское название "Bacillus subtilis", он и сам, вероятно, не догадывался, сколь удачен его выбор. "Bacillus", то есть "палочка", – это понятно: бациллами сегодня именуют любые бактерии палочковидной формы; а вот слово "subtilis" имеет два значения – "тонкая" и "изысканная". Бактерия "Bacillus subtilis" не только по форме представляет собой тонкую палочку, но и действует, можно казать, изысканно и утончённо. Превращаясь в каннибала, она синтезирует не только яд-антибиотик, но и ещё одну субстанцию, также выводимую сквозь клеточную мембрану наружу посредством молекулярного насоса. Этот белок – Ричард Лоусик называет его сигнальным – выполняет функцию кофактора, усиливающего действие антибиотика. В результате все соседние сенные палочки становятся более восприимчивыми к яду, выделяемому клеткой-каннибалом. Эта субстанция особенно интересует учёных.

Вполне может быть, что и некоторые известные патогены среди бактерий реагируют на этот сигнальный белок. Если окажется, что это действительно так, то можно будет попытаться искусственно синтезировать это вещество и попробовать применить его как дополнительный лекарственный препарат, повышающий эффективность имеющихся антибиотиков.

Контекст

Также по теме