一项新的研究表明,没有大脑或神经系统的单细胞生物体仍然可以形成记忆,并将这些记忆传递给后代。
细菌到处蔓延, 大肠杆菌, 他是 研究最深入的生命形式之一 在地球上,科学家们仍在发现它的生存和传播的意想不到的方式。
德克萨斯大学和特拉华大学的研究人员现在发现了一种潜在的记忆系统,可以实现这一点 大肠杆菌 在数小时和几代人之后“记住”过去的经历。
研究小组表示,据他们所知,以前从未发现过这种类型的细菌记忆。
显然,科学家在这种情况下讨论的记忆与人类有意识的记忆不同。
细菌记忆现象反而 描述 过去经验的信息如何影响当前的决策。
“细菌没有大脑,但它们可以从环境中收集信息,如果它们反复遇到该环境,它们可以存储这些信息,并在以后快速访问它以获取自身利益。” 他解释说 首席研究员是德克萨斯大学的分子生物学家 Souvik Bhattacharya。
Bhattacharyya 和他们的团队的发现基于 10,000 多个细菌“集群”测试的强相关性。
这些实验是为了看看是否… 大肠杆菌 一块板上的细胞会聚集在一起,形成一个用同一电机移动的迁移团。 这种行为通常表明细胞正在联合起来有效地寻找合适的环境。
另一方面当 大肠杆菌 细胞聚集在一起形成粘性生物膜,这是它们在营养表面定殖的方式。
在初步实验中,研究人员透露 大肠杆菌 这些细胞被暴露在几种不同的环境因素中,以找出哪些条件导致它们更快地聚集。
最终,研究小组发现细胞内铁是细菌移动还是停留的最强预测因子。
铁含量较低与更快、更有效的活动有关,而铁含量较高则导致更久坐的生活方式。
在第一代中 大肠杆菌 细胞,这似乎是一种直觉反应。 但在经历了一次集群事件后,在生命后期经历了较低铁水平的细胞比以前更快、更高效地集群。
此外,这种“铁”记忆会传递给至少连续四代的子细胞,这些子细胞是由母细胞分裂成两个新细胞而形成的。
到了第七代子细胞,铁记忆自然消失,尽管如果科学家人为增强它可以恢复。
该研究的作者尚未确定这种潜在记忆系统或其遗传性背后的分子机制,但细胞内铁与代际群体行为之间的密切关联表明,存在一定程度的持续调节在发挥作用。
虽然众所周知遗传学在… 通过“记住的”生物环境。 跨代 大肠杆菌 通过调节特定基因的“开”和“关”设置,研究人员认为,遗传性持续时间短意味着这不是这里的潜在机制。
铁与细菌的多种应激反应有关。 围绕它形成的代际记忆系统具有很大的进化意义。
铁基记忆系统可能有所帮助 大肠杆菌 适应恶劣的环境条件或抗生素。
一 大肠杆菌 该细胞可以 半小时内翻倍因此,将这种记忆转移到子细胞的能力在缓慢变化的环境中也可能有用。
“在地球大气层中存在氧气之前,早期细胞生命在许多细胞过程中使用铁。” 他说 巴塔查亚。
“铁不仅对于地球生命的起源很重要,而且对于生命的进化也很重要。细胞以这种方式使用它是有意义的。”
“最后,”巴塔查亚说 他的结论是, “我们对细菌的行为了解得越多,就越容易对抗它们。”
该研究发表于 与人。
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