Что происходит у микробов? Спят ли микроорганизмы?
У микробов отсутствует нервная система, поэтому спать в человеческом понимании этого слова они не могут. Но есть ли вероятность, что у них присутствует так называемый циркадный ритм, который у микробов может быть интерпретирован в качестве сна?
Это интересно: циркадный ритм – это смена интенсивности различных биологических процессов у живого организма из-за чередования дня и ночи. Иными словами, это биологические часы, присутствующие у многих живых организмов. Например, циркадный ритм заставляет некоторые виды гусениц поедать листву именно ночью, когда их естественные враги – птицы – спят.
Микробы – это обобщающее понятие для микроорганизмов, которых не видно невооруженным взглядом. Чтобы выяснить, есть ли у микробов циркадный ритм, ученые решили поставить эксперимент на бактериях, выбрав тип цианобактерии. Почему именно они? Потому что данные бактерии имеют способность к фотосинтезу. Соответственно, было бы логичным наблюдать у них циркадные ритмы, отделяющие получение пищи от других биологических процессов. Перед началом эксперимента практически все ученые были уверены, что циркадного ритма у цианобактерий нет. Хотя бы потому что данные ритмы у живых организмов привязаны к чередованию дня и ночи, а сами цианобактерии живут всего 24 часа.
Но каково же было удивление ученых, когда результаты эксперимента показали, что цианобактерии все-таки обладают циркадным ритмом! Доказать это удалось при помощи генной инженерии: специалисты внедрили в бактерии ген от насекомых светлячков, отвечающий за выработку окислительного фермента люциферазы, который запускает химическую реакцию с испусканием света (именно поэтому светлячки светятся в темноте). Данный ген активируется во время одного из жизненных циклов цианобактерии.
Цианобактерии пока что единственные микроорганизмы с доказанным наличием циркадных ритмов, что в случае с микроскопической жизнью может быть приравнено к отдаленному подобию сна. Существуют ли подобные ритмы у других микробов – неизвестно, но ученые склоняются к положительному ответу: возможность их наличия доказана исследователями на живом примере.
Зачем же ученые так серьезно взялись за изучение данного вопроса? Вряд ли, чтобы просто удовлетворить праздное любопытство. Понимание процесса циркадных ритмов у микроорганизмов поможет лучше понять их механизм, а так же даст возможность контролировать жизнедеятельность бактерий. Например, знакомая нам цианобактерия производит 30% всего кислорода на Земле. От этого невидимого организма зависит вся живая жизнь на планете. Так не лучше было бы понять принципы ее работы, чтобы, взяв под контроль жизнедеятельность бактерии, обеспечить кислородом, например, далекие космические колонии? Кроме того, ученые надеются, что новые знания помогут взять под контроль болезнетворные микроорганизмы. Возможно, это – путь к будущему без вирусов и болезней.