Les scientifiques savent depuis longtemps que de nombreux types de bactéries forment diverses communautés, constituées d'un grand nombre d'individus, et ces «collectifs» de microorganismes présentent des caractéristiques plutôt curieuses et difficiles à expliquer dans le comportement. Les myxobactéries coloniales sont l'exemple le plus frappant de ces «originaux».
Ces micro-organismes se sentent plus à l'aise dans le sol, dans le fumier et aussi sur les restes de plantes en décomposition. Cependant, leurs cellules courtes en forme de bâtonnet, d'une taille d'un millième de millimètre, peuvent exister isolément.
Mais encore, le plus souvent, ils sont organisés en groupes de milliers, qui, à la recherche de nourriture avec toute leur masse, se déplacent d'un endroit à l'autre. En même temps, chaque membre de l'équipe sécrète un mucus abondant, qui sert de sorte de "lubrifiant", à l'aide duquel une armada de micro-organismes glisse sur la surface du sol.
Il est surprenant que toutes les cellules de la colonie agissent de manière étonnamment coordonnée, comme si elles étaient contrôlées par un conducteur invisible. Et si soudainement une bactérie est au-delà du bord de la colonie, elle se précipite immédiatement en arrière, comme si un fil invisible la forçait à le faire.
Dès qu'une proie apparaît sur le chemin de cet hôte de micro-organismes, par exemple une accumulation de bactéries d'une autre espèce, l'avant-garde de la colonie se tourne brusquement vers la victime et rampe dessus, la recouvrant de nombreux corps minuscules. Après cela, le temps d'un vrai festin commence pour la myxobactérie, au cours de laquelle, à l'aide d'enzymes spéciales, elle digère la proie dans un état facilement digestible.
Si les mêmes espèces de myxobactéries se retrouvent dans l'eau, elles se transforment immédiatement en colonies globulaires, constituées de centaines de milliers voire de millions d'individus. Et lorsque d'autres micro-organismes ou leurs colonies se rencontrent sur le chemin de cette boule miniature, des mouvements cellulaires actifs entraînent la proie dans des dépressions spéciales à la surface de la boule prédatrice, appelées poches digestives, où elle est digérée.
Mais des phénomènes particulièrement intéressants dans le comportement des myxobactéries sont observés en cas de pénurie de ressources alimentaires.
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Et si avant cela les cellules de myxobactéries étaient uniformément réparties dans la masse muqueuse totale, maintenant elles commencent à se rassembler au centre de la colonie, où de plus en plus de nouveaux ordres de cellules arrivent. En raison de ces mouvements actifs de masses cellulaires, la colonie s'amincit sur les bords, mais dans la partie centrale elle, comme à pas de géant, monte vers le haut.
De plus, pas une masse informe, mais une formation complètement structurée: une colonne verticale se développe à partir d'un tubercule à peine perceptible, dans la partie supérieure duquel apparaissent de nombreuses branches. À la fin, quelque chose comme un petit arbre est formé à partir du gâteau muqueux, dans lequel le sommet des branches est décoré d'étranges grandes "fleurs" avec de nombreux "pétales" épais.
Ces formations arborescentes atteignent une hauteur de plusieurs millimètres, elles sont donc clairement visibles même sans microscope. Dans différentes espèces de myxobactéries, elles peuvent différer par leur forme, ainsi que par leur couleur, qui peut être verte, jaune ou orange. Ces «fleurs» sont des organes de fructification et consistent essentiellement en deux catégories de cellules.
Leur encombrement lors de la croissance de «l'arbre» sert de matériau de construction. Ils forment le «tronc» et les «branches» du corps fructifère. Mais les «pétales de fleurs» sont quelques groupes de ces cellules qui, ayant survécu à une période difficile, reviendront à un mode de vie actif.
Lors de la formation des organes de fructification, les bactéries changent de forme en forme de bâtonnet en une forme ronde, se recouvrent de membranes denses et se transforment en cellules au repos. Lorsque la période défavorable est passée, ils tomberont des branches du corps fructifère, perdront leur coque protectrice et se transformeront à nouveau en bâtons mobiles. Ils recommenceront à se diviser et jetteront ainsi les bases de nouvelles générations de myxobactéries …
Corps fruitiers de myxobactéries
Naturellement, pour, par exemple, se déplacer en «formation» ou attaquer la victime ensemble, sans parler d'actes comportementaux plus complexes, les bactéries doivent en quelque sorte. Et pour la communication, ils ont un langage chimique spécial, qui est le plus activement utilisé lorsqu'il y a beaucoup de bactéries.
Dans ce cas, chaque cellule bactérienne produit certaines molécules de signalisation. Et quand leur nombre atteint un certain point critique, ils deviennent la «voix du peuple», à laquelle obéissent la plupart des participants à la «réunion».
Ainsi, cette «conversation» chimique est nécessaire pour que les bactéries prennent des décisions collectives. En particulier, par de telles communications moléculaires, les microorganismes peuvent se «compter», se rassembler en colonies ou synchroniser la synthèse et la libération de toxine dans l'environnement extérieur.
Le «mot universel» dans les bactéries est une substance de signalisation spéciale AI-2, dont la synthèse dans différents micro-organismes est effectuée sous le contrôle du même gène. De plus, malgré sa polyvalence, différentes bactéries répondent à ce signal de différentes manières. Par exemple, il peut «allumer» la lueur des microorganismes marins et ouvrir une «session de communication» dans la colonie d'E. Coli.
Il faut également dire qu'en raison de l'interprétation inégale du «langage» par différents types de bactéries, des conflits interspécifiques peuvent survenir. De plus, certaines espèces à l'aide de ce langage peuvent en contrôler d'autres: par exemple, après avoir entamé un «dialogue» de concurrents, on peut le conduire de telle manière que l'on puisse devenir le vainqueur dans la lutte pour l'une ou l'autre ressource.
Les bactéries sont dans la plupart des cas des «prédateurs» qui n'attaquent pas seulement les humains, les animaux ou les plantes. Ils ne sont pas opposés à commettre un acte pervers envers leurs proches unicellulaires.
Ainsi, les lactobacilles, une fois dans un tel environnement d'autres bactéries, sont immédiatement transformés. Ils commencent à libérer vigoureusement dans l'environnement extérieur des granules arrondis contenant des substances nocives pour les voisins: acide lactique, lysozyme et certaines protéines spécifiques.
Mais la lutte ne passe pas inaperçue pour les lactobacilles eux-mêmes: leurs cellules sont endommagées et le contenu du cytoplasme s'écoule.
Et plus les lactobacilles sont actifs, plus les cellules endommagées apparaissent dans leurs rangées, qui meurent ensuite. Et dans les souches les plus actives, plus d'un tiers des participants aux mini-batailles meurent. Mais la communauté bactérienne ne permet pas la mort de tous ses membres - dans une situation critique, certaines cellules microbiennes recouvrent leur paroi de couches protectrices supplémentaires et se mettent en dormance.
Quant au côté blessé, il se comporte comme une armée qui a perdu la bataille doit se comporter. Certaines cellules de bactéries vaincues cessent simplement de se reproduire, d'autres s'effondrent progressivement, et d'autres encore arrêtent de se contacter et un espace vide apparaît entre elles.
