Život na zemlji ovisi o mrežama oceanskih bakterija

Izvorna verzija od ova priča pojavio se u Magazin Quanta.

Prolorokok Bakterije su toliko male da biste se morali uskladiti oko tisuću njih kako bi odgovarali debljini ljudske sličice. Ocean se vidi s njima: mikrobi su vjerojatno najzastupljeniji Fotosintetski organizam na planeti i oni stvaraju značajan dio – 10 posto do 20 posto – kisika atmosfere. To znači da život na Zemlji ovisi o otprilike 3 oktilliona (ili 3 × 10²⁷) sitne pojedinačne stanice koje se odvijaju.

Biolozi su jednom razmišljali o tim organizmima kao izoliranim lutalicama, adu u neumoljivoj prostranosti. Ali Prolorokok Stanovništvo je možda više povezano nego što je itko mogao zamisliti. Oni mogu voditi razgovore na širokim udaljenostima, ne samo da ispunjavaju ocean omotnicama informacija i hranjivih sastojaka, već i povezuju ono što smo mislili da su njihovi privatni, unutarnji prostori s interijerima drugih stanica.

Na Sveučilištu u Córdobi u Španjolskoj, biolozi su pukli slike cijanobakterija pod mikroskopom ugledali stanicu koja je narasla dugu, tanku cijev i zgrabila se za susjeda. Slika ih je natjerala da sjednu. Na njih se obrušilo da ovo nije pahuljasti.

“Shvatili smo da su cijanobakterije povezane jedna s drugom”, rekao je María del Carmen Muñoz-Maríntamo mikrobiolog. Bilo je veza između Prolorokok stanice, a također i s drugom bakterijom, nazvanom Synechococcus, koji često živi u blizini. Na slikama su srebrnasti mostovi povezali tri, četiri, a ponekad i 10 ili više stanica.

Muñoz-Marín je imao nagovještaj identiteta tih tajanstvenih struktura. Nakon baterije testova, ona i njezine kolege Nedavno izviješteni da su ti mostovi bakterijske nanocjevčice. Prvo opažene u zajedničkoj laboratorijskoj bakteriji prije samo 14 godina, bakterijske nanocjevčice su strukture izrađene od stanične membrane koje omogućuju da hranjive tvari i resursi teče između dvije ili više stanica.

Strukture su bile izvor fascinacije i kontroverze Tijekom posljednjeg desetljeća, kako su mikrobiolozi radili na razumijevanju što ih uzrokuje formiranje i što točno putuje među tim umreženim stanicama. Slike iz laboratorija Muñoz-Marín označile su prvi put da su ove strukture viđene u cijanobakterijama odgovorne za toliko Zemljine fotosinteze.

Oni osporavaju temeljne ideje o bakterijama, postavljajući pitanja poput: koliko to znači Prolorokok podijeliti sa ćelijama oko njega? I ima li zaista smisla razmišljati o tome, a druge bakterije kao jednocelične?

Potpuno cjevasti

Mnoge bakterije imaju Aktivni društveni život. Neki čine pili, rast proteina koji povezuju dvije stanice kako bi im omogućili razmjenu DNK. Neki tvore guste plakove zajedno, poznate kao biofilmi. I mnogi emitiraju Sitni mjehurići poznati kao vezikule koji sadrže DNK, RNA ili druge kemikalije, poput poruka u boci za bilo koju ćeliju da ih presreće.

Muñoz-Marín i njezine kolege, uključujući José Manuel García-Fernández, mikrobiolog na Sveučilištu u Córdobi i diplomski student Elisa Angulo-Cánovastražili su dok su zumirali Prolorokok i Sinehokok u jelu. Kad su vidjeli za što su sumnjali da su nanocjevčice, bilo je to iznenađenje.