Ученым впервые удалось наблюдать за бактериями, образующими жемчужные цепочки, выступающие над поверхностью клетки. Эти жемчужные цепочки служат для лучшего поглощения и хранения веществ из окружающей среды.
У бактерий нет рта. Они питаются, поглощая вещества из окружающей среды через клеточную стенку. Однако существуют естественные физические ограничения для такого способа «еды». Чтобы обойти эти ограничения, некоторые бактерии увеличивают свою клеточную поверхность. Например, они образуют трубчатые расширения или мелкие пузырьки, так называемые везикулы. Группа исследователей во главе с Йенсом Хардером из Института морской микробиологии им. Макса Планка в Бремене, Германия, впервые обнаружила, что бактерии сначала образуют трубки, а затем везикулы.
Бактерии Северного моря с жемчужными цепочками
«Мы исследовали флавобактерии, широко распространенные в Северном море», - говорит Хардер. Эти бактерии живут в бедной питательными веществами, так называемой олиготрофной среде. Поэтому им выгодно увеличивать поверхность своих клеток и, таким образом, иметь больше места для удержания и поглощения сахара и другой пищи с ферментами на поверхности. «Бактерии, имеющие для этой цели пузырьки или трубки, уже наблюдались», - продолжает Хардер. «У изученных нами флавобактерий одна за другой: сначала мы наблюдали трубочки, затем правильные нити жемчужин. Образование жемчужин, вероятно, происходит в результате скручивания молекул жирных кислот в клеточной стенке."
Экологически успешная стратегия
Флавобактерии, изучаемые в этом исследовании, появляются в большом количестве в так называемом бактериальном цветении в Северном море, которое происходит после ежегодного весеннего цветения водорослей. У них есть специальный набор ферментов для использования ламинарина, запасного сахара водорослей. Хардер и его коллеги скармливали бактериям окрашенный ламинарин, чтобы проверить, происходит ли обмен между жемчужными цепочками и «основной клеткой». И действительно, краситель появился и в жемчужных цепочках. «Мы думаем, что ферменты на поверхности жемчужных цепочек захватывают, удерживают и расщепляют ламинариновый сахар, а затем доставляют его в клетку», - объясняет Хардер. Вроде платит. «Массовое появление флавобактерий после цветения водорослей ясно свидетельствует об их экологической успешности».