危機に瀕したとき、バクテリアはいくつかの生き残るための秘訣を袖に隠しています。例えば、栄養不足などの過酷な状況を生き抜くために、近縁種を食べるバクテリアがいます。彼らの共食いは非常に効果的な戦略であり、科学者たちは、バクテリアがこのようにして何百万年もの間休眠状態で生きている可能性があると仮説を立てています!
ある日、あなたが乗っている飛行機が番組 LOST のように無人島に不時着し、食べ物が見つからなかったと想像してみてください。生き残るために同乗者を食べますか?
バクテリアがそうすることがわかりました。実際、米国科学アカデミー紀要に掲載された研究によると、彼らは自分の親類まで食べていました。
バクテリアは食物がなくても千日間生き残ることができます
この研究では、バクテリアを土壌から採取し、生理食塩水の入ったフラスコで 1,000 日間増殖させました。彼らはすべての食料源を奪われましたが、2 年半以上経った今でも生きていることがわかりました!
では、それはどのように可能ですか？結局のところ、すべての生物は生きていくために食物を必要とします。結局のところ、バクテリアはあまり感傷的ではなく、生き残るために死んだ友人や家族の残骸を食べます.
彼らは生きるためにしなければならないことをしていると思います。バクテリアが彼らの忠誠心をすべて壊し、仲間を生きたまま食べたと言っているのではありません.強いバクテリアは、飢えて死んだ弱いバクテリアの残骸を食べただけでした。これは、「適者生存」の日和見バージョンです。
強いバクテリアが弱いバクテリアを殺したかどうかは不明です。おそらく、細菌による殺人は、まだ発見されていないものではないでしょうか?私たちが知っていることは、バクテリアは 持っている 細菌の細胞壁に穴を開けることができる酵素などの殺人ツール。バクテリアがこれらの殺人ツールを使用して他のバクテリアを殺すことをアロリシスと呼びます。
Bdellovibrio bacteriovorus のように、他のバクテリアを生きたまま食べることができるバクテリアもいますが、それはまた別の機会に。
それで…生き残るためにしたことはそれだけですか？死んだバクテリアは、空腹のバクテリアを何年、何十年、あるいは何百年も維持するのに十分でしょうか?
細菌にはエネルギー保存メカニズムがあります
病気になったり、仕事で長い一日を過ごして疲れ果てて帰宅したりすると、怠惰になり、元気がなくなります。ベッドで丸くなる以外は何もしたくない.
まあ、バクテリアも同じように感じます。彼らは非常に空腹でエネルギーが不足しているため、他のすべての生物学的プロセスを一時停止または減速させます.クマが冬に冬眠するのと同じように、無気力になるのと同じです。このようにして、彼らのエネルギー要件が低下し、残りのわずかなエネルギーを保存することができます.
最も難しい選択には、強い意志が必要です。
バチルス 研究に関与した細菌種は、最高の寿命を持つことがわかった.これらの細菌は内生胞子に変わる能力を持っています。これは Bacillus が使用する一般的なサバイバル ツールです。 種は、長期間のストレスを経験するたびに.この特別な力が、彼らが最も印象的な寿命を持っている理由です.
胞子は、種の遺伝情報を持っている小さな単細胞生物で、後で新しい個体に変わることができます。
エンドスポアの形成。 (写真提供:Farah/Wikimedia commons)
ばい菌 細菌は自分の DNA のコピーを作成し、それを保護タンパク質でコーティングされた胞子に入れ、過酷な旅を待つことができるようにします。これらの胞子は、生存に適した環境になるまで、眠っているか「休眠状態」にとどまります。
この場合、バクテリアが増殖しているフラスコに何らかの食物源が侵入すると、これらの胞子が壊れて開き、新しいバクテリア細胞が成長し始めます.
ただし、すべての細菌種がこの胞子形成特性を持っているわけではありません。他の種類のバクテリアは、最終的にはより早く死んでしまい、それほど長く生き残ることはできません.ただし、胞子を形成するにはエネルギーが必要です。つまり、バチルス そうするためのエネルギーを集めるために死んだバクテリアの残骸を食べなければなりません.
バクテリアは食物なしでどのくらい生きられますか?
残念ながら、この研究は 1,000 日間しか実施されませんでしたが、この研究の背後にある頭脳は、数学的分析に基づいて、この研究のバクテリアが食物なしで約 100,000 年生きることができると仮定しています!
細菌が飢えたときに次のステップをどのように決定するかはまだ不明です.
この数値は、飢えたバクテリアの成長率と成長ダイナミクスを調べて計算されました。
しかし、現実的に言えば、これを科学的に証明することは非常に困難です。仮説が正しいかどうかを判断する前に主要な科学者が死んでしまうことを考えると!
最後の言葉
飢餓とは別に、バクテリアはいくつかの非常に厳しいシナリオを生き抜くことができます.灼熱の砂漠から氷に覆われた大陸まで、非常に過酷な環境では、バクテリアが常に侵入しています。実際、1 年前、数人の日本の科学者が、1 億年以上休眠していた海からバクテリアを復活させました!
海の最も深く暗い部分から採取された堆積物からでも、利用可能なエネルギー供給がほとんどまたはまったくないにもかかわらず、バクテリアが発見されています.どういうわけか、彼らはなんとかそれを乗り越えました!
これは、科学者の関心を最も惹きつけるものです。どうやってやっているの？それを理解することで、進化についての理解が深まり、おそらく、この大きな青い惑星で生命がどのように形成されたのかさえ理解できるようになるでしょう.
飢餓細菌研究の背後にいる科学者は、細菌の生存のダイナミクスを理解することが、この地球上の生命の歴史を理解するために重要であると信じています.何十億年も前、地球が人をもてなす場所から遠く離れていたとき、生命がどのように生き残ったのかを説明できます.
この情報があれば、抗生物質耐性菌を標的とする新しい方法が開発される可能性があり、より攻撃的な病気と戦い、治療する方法を見つけることができます.彼らの弱点を理解すれば、これはすべて簡単になります.
目の前の主な質問に答えるために、はい、バクテリアは飢えた場合に共食いになる可能性がありますが、死体の残骸を食べるようです.心配しないでください。生者の肉を欲しがるゾンビにはなりません!
