Mají bakterie čich?  
Nejjednodušší formy buněčného života cítí něco k snědku na dálku, jakoby měly nos, tvrdí vědci v časopisu Biotechnology Journal.

 

 

Zvětšit obrázek
Američané objevili schopnost bakterie tvořit tenká vodivá vlákna (označena červenými šipkami), která fungují geobacteru jako uzemnění umožňující odvod přebytečných elektronů. (foto:Gemma Reguera)

Nedávno jsme zde psali o objevu amerických vědců z Massachusetts, kteří u mikrobů odhalili schopnost vytvářet dlouhá tenká vlákna 20 000 krát tenčí než vlas. S pomocí těchto nanovodičů půdní  bakterie z výkalů vyrábí elektrický proud. Tyto miniaturní vodiče, jejichž délka je tisíckrát větší nežli je jejich šířka, bakterii rodu Geobacter umožňují přenos elektronů ven z buňky. Bez nich bakterie ztratí schopnost zbavovat se přebytečných elektronů, vytrácí se jeho schopnost živit se odpadem v anaerobním prostředí a jeho „čistící“ schopnosti.
O další senzaci z oblasti neuvěřitelných schopností bakteriálních buněk se nyní postarali jejich evropští kolegové.


Jednobuněčné primitivní organismy prý dokážou registrovat pachy podobně, jako to umí zvířata. „Vůně“ amoniaku u nich vyvolává potřebu sešikovat se do sliznatých kolonií a vytvořit biofilm. Cítit pachy má mikrobům pomáhat zorientovat se v prostředí a „vydat se“ tím správným směrem, což v konkurenčním boji o potravní zdroje je vždy výhodou. Stejný princip by jim měl umožňovat vyhýbat se konkurentům. Tvrdí to Reindert Nijland, mikrobiolog z University Medical Centre Utrecht spolu se svým kolegou Grantem Burgessem z University of Newcastle, na universitních stránkách a v avizované společné publikaci, která je v tisku. Jsou zřejmě prvními vědci, kterým se podařilo doložit, že „vůně“ vylučovaných chemikálií cítí i bakterie. Objev je interpretován jako evolučně nejstarší případ čichového aparátu a schopnosti čichových vjemů na nejnižší příčce žebříčku života.

 

Svůj pokus postavili na schopnostech bakterie Bacillus licheniformis, která si libuje v peří ptáků, vrabci počínaje a vodním ptactvem konče. Ve skutečnosti jde o půdní bakterii, pro níž, stejně jako pro mnoho dalších mikrobů, je jedním z nejdůležitějších nutričních zdrojů amoniak. Ten obsahuje dusík, tolik potřebnou složku proteinů a nukleových kyselin. Proto si bakterie měly osvojit schopnost ho detekovat i v nepatrných koncentracích v přicházejícím vzduchu a orientovat růst bakteriální kolonie směrem k nabízejícímu se „rohu hojnosti“.
Nijland s Burgessem nezjišťovali odpověď bakterií na změněné složky ve vzduchu přímo, ale sledovali kterým směrem se začne vyvíjet bohaté společenství charakteristické vytvářením biofilmu. Místo zkumavek a Petriho misek použili plastikovou destičku s důlky v nichž se buňky běžně kultivují. Jamky v levé polovině destičky (celkem jich je 96) vyplnili výživným mediem které uvolňovalo amoniak. Jamky v pravé části jsou všechny zaplněny stejným počtem buněk v méně výživném mediu.

Zvětšit obrázek
Evropané zase dokládají že bakterie mají „nos“. Všechny jamky v levé části jsou vyplněny roztokem z něhož se uvolňuje amoniak. Vpravo jsou jamky s bakteriemi v chudším výživném mediu z něhož se amoniak neuvolňuje. Vylučovaný amoniak má buňky v sousedství motivovat vidinou bohatě prostřeného stolu k většímu růstu a k tvorbě červenohnědého biofilmu. (Kredit: Reindert Nijland)

Po čase, jak buňky začnou amoniak „cítit“, začnou na „frontové linii“ růst a množit se vehementněji a postupně vytvoří hustý „kožich“. Říká se mu biofilm. Jeho vznik se projevuje červenohnědým zbarvením. Test ukázal, že nejlépe se dařilo koloniím buněk ve sloupcích nejblíže středu. Podle autorů článku tím buňky dávaly jasně najevo, že amoniak „cítí“ a na tento podnět reagují zvýšeným růstem.


Pete Greenberg, mikrobiolog z University of Washington v Seattle, ale má na věc poněkud jiný pohled a tvrdí, že to je nesmysl. Autoři prý žádný efekt čichu tímto pokusem neprokázali. Podle něj jde pouze o reakci související s okyselováním media. Tím, jak bakterie rostou, produkují kyselé látkové zplodiny. Své prostředí si svým metabolismem okyselují a postupně si činí prostředí hůře obyvatelné. Amoniak uvolňovaný do prostředí v sousedních jamkách, kyselost snižuje. Čím jsou jamky s uvolňovaným amoniakem blíže, tím více sráží pH dolů a situaci bakteriím vylepšuje. Nejde tedy o jakýsi čich bakterií, ale o jejich obyčejnou reakci na vhodnější životní prostředí. Lepšího chlebodárce bakterie pouze obdaří hustější vrstvou biofilmu a sytějším zabarvením jamky.


 
Autoři pokusu se brání tomuto nařčení. Argumentují tím, že použili slabé koncentrace amoniaku, které jen těžko mají šanci ovlivnit kyselost sousedních jamek. A pokud ano, tak jen minimálně. Navíc prý použili jako živný roztok pro bakterie medium, které má schopnost se samo pufrovat. Takový živný roztok si udržuje svou kyselost (pH) i tehdy, když do něj bakterie vyloučí své kyselé látkové zplodiny. Přiznávají ale, že nemohou zcela vyloučit, že na slovech Greenberga něco je.   


Celé to dělá dojem poněkud nedotaženého pokusu. Autoři se nyní snaží obrátit pozornost na fakt, že by jejich poznatek mohl přispět v boji s biofilmy, o nichž je známo, že právě tam rády vznikají kmeny bakterií rezistentní na antibiotika. To by konec konců nějaký význam mít mohlo, ale to, že svým pokusem prokázali, že bakterie mají něco jako nos, kterým se ve svém počínání řídí, se jim jednoznačně prokázat nepodařilo.  


Pramen: Biotechnology Journal

Datum: 17.08.2010 12:28
Tisk článku


Diskuze:

pufry

Jan Konečný,2010-08-17 21:32:27

"Navíc prý použili jako živný roztok pro bakterie medium, které má schopnost se samo pufrovat." - pokud použili živný roztok s pufry, pak je argument s pH trochu mimo mísu, chápu-li to dobře... A pak je tedy trochu zbytečné přidávat argumenty o "slabé koncentraci amoniaku" či přiznat, že "na slovech Greenberga něco je" - neprotiřečí si tím?
"amoniak „cítí“ a na tento podnět reagují zvýšeným růstem." - to neznačí čich a nos, ale lépe rostou, protože ten amoniak prostě mají, ne? Pufr nám vyhodí ze hry pH, tak nám zbývá výživa - "jedním z nejdůležitějších nutričních zdrojů". Důkaz čichu by byl přesun bakterie za zdrojem, nikoliv zvýšený růst.

Odpovědět


pufr

Jan Beran,2010-08-18 18:54:41

Pufrovaná média nejsou všemocná - jakmile je buněk produkujících kyselé splodiny více, je potřeba medium vyměňovat a to v pokusu také nedělali. Takže absorpce amoniaku skutečně mohla pomáhat.

Odpovědět


aha

Jan Konečný,2010-08-19 00:03:12

V tom případě "na slovech Greenberga něco je" : )

Odpovědět

bol raz jeden pan...

Roman Rodak,2010-08-17 13:07:45

...a jeho meno bolo Occam.
Asi sa rad holil.
No viac si nedovolil.
A mozno by sa zislo nanho nekaslat.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace