Бактерии способны «учиться» на своём опыте
Используя компьютерные симуляции вкупе с теоретической моделью, исследователи выяснили, что бактерии способны подстраиваться под изменчивые условия, используя статистическую информацию о стабильных параметрах среды — например, о том, как связаны друг с другом окружающие питательные вещества. Такой процесс «обучения» при этом принципиально отличается от так называемого «эволюционного обучения»:
«Эволюционное обучение — общее место для науки. Например, все мы знаем, что в ходе эволюции бактерии научились адаптироваться под циркадные ритмы организмов, в которых они живут. Но это обучение происходит со сменой нескольких поколений, тогда как то, с чем мы имеем дело в нашем исследовании — феномен, имеющий место при жизни каждой бактерии: они быстро учатся на своём предыдущем опыте и в соответствии с этим корректируют своё поведение для лучшей выживаемости», — заметил профессор физики и один из авторов исследования Михаил Тихонов.
Учёный пояснил, что хоть бактерии и не имеют мозга, у них есть свои способы обучаться. Исследователь выделил три составляющие, позволяющие бактериям это делать. Во-первых, для обучения бактериям необходимо иметь больше регуляторов, чем обычно. Во-вторых, эти регуляторы должны быть самоактивируемыми при воздействии внешних стимулов. И в-третьих, бактерии должны быть способны функционировать в нелинейных обстоятельствах.
Исследование учёных проясняет вопрос, давно волновавший биологов: как бактерии используют регуляторы, которые не имеют специфических функций и кажутся скорее излишними? Тихонов отметил, что выводы его команды могут существенно дополнить наши знания о бактериях и их образе жизни, однако перед этим должны быть проверены экспериментальным путём.
Фото: CC0 public domain