Новое исследование, опубликованное в Biophysical Journal, показало, что бактерии способны использовать физические особенности окружающей среды (в частности, влагу, создаваемую соседними дрожжами), чтобы двигаться быстрее и преодолевать большие расстояния.
Специалисты из Корнелльского университета изучили взаимодействие между бактериями Pseudomonas aeruginosa и дрожжами Cryptococcus neoformans. Первая — подвижная бактерия размером с рисовое зерно, вторая — крупнее, примерно как виноградина, и сама не перемещается. Под микроскопом исследователи наблюдали, как бактерии роятся в тонком ореоле жидкости, окружающем дрожжевые клетки. Этот тонкий слой воды позволяет им «плавать» по поверхности, словно по временной полосе скольжения.
Когда Pseudomonas культивировали вместе с дрожжами, скорость их распространения увеличивалась в 14,5 раза по сравнению с изолированной культурой. При этом разрозненные колонии стремительно объединялись в плотные скопления. Чтобы понять, связано ли это с жизнедеятельностью дрожжей, ученые заменили их мертвыми клетками и даже стеклянными шариками. Эффект сохранялся — значит, дело именно во влаге, удерживаемой объектом.
Исследователи пришли к выводу: чем крупнее препятствие, тем больше жидкости скапливается вокруг него, а значит, тем лучше условия для движения бактерий. То, что обычно мешает продвижению, превращается в своеобразный ускоритель.
Выяснилось также, что «ландшафт», формируемый дрожжами, влияет на направление и скорость движения бактерий. Быстрорастущие виды, такие как Candida albicans, сильнее изменяют жидкостную структуру поверхности, создавая микроскопические трассы. Ученые разработали цифровую модель, которая точно воспроизвела наблюдаемые эффекты. С ее помощью можно оценивать влияние различных параметров (уровня влажности, скорости роста и др.) на поведение микробных сообществ.
Открытие имеет значение далеко за пределами лаборатории. В природе бактерии и дрожжи сосуществуют в почве, воде, на растениях и в организме человека. Умение использовать микроскопические капли влаги для передвижения может оказаться решающим фактором при колонизации новых сред, особенно в условиях дефицита влаги.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые раскрыли тайну выживания бактерий чумы.