Ученые обнаружили новый механизм передачи сигнала, работающий в колониях микроорганизмов. Донные бактерии, обитающие в заливе Орхус-Бугг в Дании, передают друг другу энергию, необходимую для протекания химических реакций, при помощи электрических цепей. Работа исследователей опубликована в журнале Nature. Ее краткое содержание приводит The Wired.
Ученые работали с микроорганизмами, которые образуют колонии в придонном слое. Эти бактерии используют для получения энергии сульфид водорода, но для протекания необходимых реакций им требуется кислород. При этом запасы сульфида водорода доступны бактериям, образующим нижнюю часть колонии, а кислород растворен в воде, омывающей ее верхнюю часть.
В своих экспериментах исследователи изменяли концентрацию кислорода в воде и наблюдали, как это отражается на производительности колоний. Оказалось, что при увеличении содержания кислорода реакции по "утилизации" сульфида водорода в нижней части колонии начинают протекать в течение часа. Расстояние от верхней до нижней частей колонии составляло около двух сантиметров. Обычные способы транспорта химических веществ не позволили бы доставить кислород в нижнюю часть колонии так быстро.
Дальнейшее изучение колоний показало, что микроорганизмы передают не сами молекулы кислорода, а извлеченные из них электроны (именно они необходимы для реакции) по электрическим цепям. Таким образом микроорганизмы решают вопрос с недоступностью питательных веществ для части колонии.
Передача энергии при помощи электрических цепей распространена в живой природе, однако до сих пор этот механизм был обнаружен только у индивидуальных организмов. Использование тока для организации жизни колонии живых существ наблюдается впервые.