科学家发现细菌即使没有大脑也能记住压力

单细胞利用过去的营养冲击来改变它们的生长方式。

来源:ZME科学

细菌没有人类意义上的神经元或记忆。

然而,在一项新的研究中,卡内基梅隆大学和佐治亚理工学院的研究人员发现,单个大肠杆菌细胞将过去困难的痕迹带入了未来。当营养物质反复上升和下降时,细胞会改变它们生长的速度,这表明即使是简单的微生物也可以利用经验为接下来可能发生的事情做好准备。

这是无脑学习的又一个例子。

细胞如何记分

研究小组观察了一个称为“母机”的微流体装置内的单个大肠杆菌细胞,这是一个微型室系统,可将细菌固定在适当的位置,同时新鲜液体在细菌周围流动。这使得研究人员能够在营养贫乏和营养丰富的条件之间切换细胞,同时在显微镜下记录它们的生长。

暴露于快速营养波动条件下的细胞比那些处于缓慢变化条件下的细胞适应得更快。在一些实验中,大约 30,000 个单细胞生长历史被追踪,使研究人员能够详细了解过去的条件如何影响后来的行为。

“长期以来,人们认为细菌的生长仅取决于细胞当前所处的环境,”该研究的第一作者 Josiah Kratz 在一份新闻声明中表示。

“我们发现过去环境的历史很重要。细胞会记住这些经历,而记忆会改变它们的行为方式。”

该研究提出,记忆源自细胞的蛋白质制造机器,尤其是核糖体,即构建蛋白质的分子工厂。一些与核糖体相关的过程似乎反应很快,而另一些则变化较慢。它们一起可以让细胞在几分钟到几小时内保存信息。

×

谢谢!还有一件事...

请检查您的收件箱并确认您的订阅。

动态幸存者

这一发现并不意味着细菌会像动物一样思考、计划或记忆。该研究使用了生物学意义上的“学习”:过去的接触改变了未来的行为。