Gli scienziati sanno da tempo che molti tipi di batteri formano varie comunità, costituite da un numero enorme di individui, e questi "collettivi" di microrganismi mostrano caratteristiche comportamentali piuttosto curiose e difficili da spiegare. I mixobatteri coloniali sono l'esempio più eclatante di tali "originali".
Questi microrganismi si sentono più a loro agio nel terreno, nel letame e anche sui resti di piante in decomposizione. Tuttavia, le loro cellule corte a forma di bastoncello, di pochi millesimi di millimetro, possono esistere da sole.
Tuttavia, molto spesso sono organizzati in gruppi di migliaia, che, in cerca di cibo con tutta la loro massa, si spostano da un luogo all'altro. Allo stesso tempo, ogni membro del team secerne abbondante muco, che funge da sorta di "lubrificante", con l'aiuto del quale un'armata di microrganismi scivola sulla superficie del suolo.
È sorprendente che tutte le cellule della colonia agiscano in modo sorprendentemente coordinato, come se fossero controllate da un conduttore invisibile. E se all'improvviso qualche batterio si trova oltre il confine della colonia, immediatamente torna indietro, come se un filo invisibile lo costringesse a farlo.
Non appena sulla via di questa schiera di microrganismi compare una preda, ad esempio un accumulo di batteri di un'altra specie, l'avanguardia della colonia si volge bruscamente verso la vittima e vi striscia sopra, ricoprendola di tanti minuscoli corpi. Dopo di che, il myxobacterium inizia una vera festa, durante la quale, con l'aiuto di speciali enzimi, digerisce la preda in uno stato facilmente digeribile.
Se le stesse specie di mixobatteri si trovano nell'acqua, si trasformano immediatamente in colonie globulari di centinaia di migliaia o addirittura milioni di individui. E quando altri microrganismi o le loro colonie si imbattono sulla via di questa palla in miniatura, i movimenti attivi delle cellule tirano la vittima in speciali depressioni sulla superficie della palla predatrice, chiamate tasche digestive, dove viene digerita.
Ma fenomeni particolarmente interessanti nel comportamento dei mixobatteri si osservano quando c'è una carenza di risorse alimentari.
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E se prima le cellule dei mixobatteri nella massa mucosa totale erano distribuite uniformemente, ora iniziano a raccogliersi al centro della colonia, dove arrivano sempre più nuovi ordini di cellule A seguito di tali movimenti attivi delle masse cellulari, la colonia si assottiglia ai bordi, ma nella parte centrale, come se a passi da gigante, si alza verso l'alto.
E non come una massa informe, ma come una formazione completamente strutturata: una colonna verticale cresce da un tubercolo appena percettibile, nella parte superiore del quale compaiono molti rami. Alla fine, dalla torta mucosa si forma qualcosa come un alberello, in cui le cime dei rami sono decorate con strani "fiori" grandi con molti "petali" spessi.
Queste formazioni simili ad alberi raggiungono un'altezza di diversi millimetri, quindi sono chiaramente visibili senza un microscopio. In diverse specie di mixobatteri, possono differire per forma e colore, che può essere verde, giallo o arancione. Questi "fiori" sono corpi fruttiferi e sono costituiti essenzialmente da due categorie di cellule.
La maggior parte di loro durante la crescita dell '"albero" serve come materiale da costruzione. Formano il "tronco" e i "rami" del corpo fruttifero. Ma i “petali dei fiori” sono alcuni gruppi di quelle cellule che, sopravvissute a un periodo difficile, torneranno ad uno stile di vita attivo.
Durante la formazione di corpi fruttiferi, i batteri cambiano la loro forma simile a un bastoncino in una rotonda, si ricoprono di membrane dense e si trasformano in cellule dormienti. Trascorso il periodo sfavorevole, cadranno dai rami del corpo fruttifero, perderanno il loro guscio protettivo e si trasformeranno di nuovo in bastoncini mobili. Cominceranno a dividersi di nuovo e getteranno così le basi per le nuove generazioni di mixobatteri …
Corpi fruttiferi di mixobatteri
Naturalmente, al fine, ad esempio, di muoversi in "formazione" o di attaccare insieme la vittima, per non parlare di atti comportamentali più complessi, i batteri devono in qualche modo. E per la comunicazione hanno un linguaggio speciale - chimico - che viene utilizzato più attivamente quando ci sono molti batteri.
In questo caso, ogni cellula batterica produce determinate molecole di segnalazione. E quando il loro numero raggiunge un certo punto critico, diventano la "voce del popolo", a cui obbedisce la maggior parte dei partecipanti all '"incontro".
Quindi, questa "conversazione" chimica è necessaria affinché i batteri prendano decisioni collettive. In particolare, tramite tale comunicazione molecolare i microrganismi possono “contarsi” a vicenda, riunirsi in colonie o sincronizzare la sintesi e il rilascio di tossine nell'ambiente esterno.
La “parola universale” nei batteri è una speciale sostanza di segnalazione AI-2, la cui sintesi in diversi microrganismi viene effettuata sotto il controllo dello stesso gene. Inoltre, nonostante la sua versatilità, diversi batteri rispondono a questo segnale in modi diversi. Ad esempio, può "accendere" il bagliore dei microrganismi marini e aprire una "sessione di comunicazione" nella colonia di E. coli.
Va anche detto che a causa della diseguale interpretazione della "lingua" da parte di diversi tipi di batteri, possono sorgere conflitti interspecifici. Inoltre, alcune specie con l'aiuto di questo linguaggio possono controllarne altre: ad esempio, essendo entrato in un "dialogo" di concorrenti, si può condurlo in modo tale da poter diventare un vincitore nella lotta per l'una o l'altra risorsa.
I batteri sono nella maggior parte dei casi "predatori" che non attaccano solo gli esseri umani, gli animali o le piante. Non sono contrari a commettere un atto malvagio nei confronti dei loro parenti unicellulari.
Quindi, i lattobacilli, una volta in un tale ambiente di altri batteri, vengono immediatamente trasformati. Cominciano a rilasciare vigorosamente nell'ambiente esterno granuli arrotondati con sostanze distruttive per i vicini: acido lattico, lisozima e alcune proteine specifiche.
Ma la lotta non passa senza lasciare traccia per i lattobacilli stessi: le loro cellule sono danneggiate e il contenuto del citoplasma fuoriesce.
E più i lattobacilli sono attivi, più le cellule danneggiate compaiono nelle loro file, che successivamente muoiono. E nei ceppi più attivi, più di un terzo dei partecipanti alle mini-battaglie muore. Ma la comunità batterica non consente la morte di tutti i suoi membri: in una situazione critica, alcune cellule microbiche coprono la loro parete con strati protettivi aggiuntivi e entrano in uno stato dormiente.
Per quanto riguarda il lato ferito, si comporta come dovrebbe comportarsi un esercito che ha perso la battaglia. Alcune cellule di batteri sconfitti smettono semplicemente di riprodursi, altre collassano gradualmente e altre ancora smettono di contattarsi e tra loro appare uno spazio vuoto.
