У світі мікроорганізмів існує один винятковий вид, що кидає виклик уявленням про бактерії як виключно одноклітинні істоти. Мова про мультіклітинні магнетотактичні бактерії (MMB) — єдиний відомий тип бактерій, який існує лише в складі колонії, де жодна клітина не здатна вижити окремо.
🧫 Їх виявили в сірководневих відкладеннях приливного солончака в Массачусетсі (США), і науковці припускають, що ці мікроорганізми можуть стати ключем до розуміння еволюційного переходу від простих форм життя до складних багатоклітинних істот.
🧩 Унікальна структура: як ембріон, але з бактерій
Кожна колонія MMB — це сферична структура з порожниною в центрі, схожа на бластоцисту — ембріональну стадію розвитку в тварин. Однак на відміну від ембріону, кожна клітина в колонії — окремий організм із власною ДНК.
Вчені вважали, що клітини в колонії є клонами, бо синхронно діляться, коли вся колонія розмножується. Проте нове дослідження під керівництвом мікробіолога Джорджа Шайбла з Університету штату Монтана доводить інше.
🧬 Генетичне розмаїття й поділ праці
Проаналізувавши метагеноми 22 колоній MMB, науковці з’ясували, що клітини не є генетично ідентичними. Натомість вони мають різні функції, які приносять користь усьому «суперорганізму». Це нагадує поділ праці, характерний для складних організмів або навіть людських суспільств.
Кожна клітина може спеціалізуватися на певних метаболічних процесах — наприклад, деякі перетворюють сульфат на сірководень, інші використовують різні джерела вуглецю. Така метаболічна диференціація дозволяє колонії адаптуватися до мінливих умов середовища.
«Клітини демонструють різну швидкість засвоєння субстратів, що свідчить про наявність спеціалізації та розподілу функцій», — зазначають дослідники.
🌊 Життя в екстремальних умовах
Приливний солончак, де живуть ці бактерії, постійно змінюється: рівень води, склад ґрунту, температура. Це середовище, ймовірно, і стало каталізатором такої тісної кооперації між клітинами.
Вчені припускають, що клітини можуть обмінюватися ресурсами через простір між ними, використовуючи мембранні везикули. Це ще один доказ високої організації в межах колонії.
🔍 Чому це важливо?
Відкриття MMB та їх здатності до «багатоклітинної поведінки» може змінити наше розуміння еволюції життя. Вони — потенційна «втрата ланка» між одноклітинними бактеріями та багатоклітинними організмами, подібно до нас.
«Ці бактерії — не просто екзотика. Вони можуть показати, як просте життя стало складним», — підсумовують дослідники.
Це дослідження було опубліковано в журналі PLOS Biology.