Биолози изучаващи колективи от бактерии са открили, че тези така наречени прости организми притежават изключителна способност за памет
Изследователите използваха експозиция на светлина, за да визуализират сложен модел, съставен от стотици индивидуални бактерии. Това напомня първоначалния светлинен стимул на това, как невроните образуват паметта.
Начален стимул
Учени от лабораторията на Калифорнийския университет в Сан Диего откриха, че бактериалните клетки стимулирани със светлина, запомнят експозицията часове след първоначалното облъчване. Изследователите успяха да манипулират процеса, така че да се появят модели на памет. Откритието разкрива изненадващи паралели между едноклетъчни организми на ниско ниво и сложните неврони, които обработват запаметяването в човешкия мозък.
До скоро никой не е предполагал, че бактериалните клетки и невроните може да имат нещо сходно по между си, защото са толкова различни. Това откритие предоставя шанс да разберем някои ключови характеристики на мозъка в една по-проста система. Ако открием как се е образувало нещо толкова сложно като неврона, ще имаме по-голям шанс да разберем как работи мозъка.
Откритията дават начален старт за учените да проектират основни изчислителни системи с живи организми, като бактериите. След последните лабораторни открития се е установило, че последните използват йонни канали за комуникация помежду си. Това означава, че те може би имат възможност да съхраняват информация за своите минали състояния.
В новото проучване изследователите успяха да кодират сложни модели на паметта в бактериални биофилми. Това е станало благодарение на предизвикани от светлината промени в потенциала на клетъчната мембрана на бактерии от вида Bacillus subtilis. Оптичните отпечатъци са продължили часове след първоначалния стимул, което е довело до контролируемо изобразяване на едноклетъчна резолюция на паметта.
Когато са облъчили въпросните бактерии със светлина, те са запомнили и реагирали различно от този момент нататък. Така за първи път може директно да се визуализира, кои клетки имат способност да запаметяват. Това е нещо, което не може да се види в човешкия мозък.
Възможността за кодиране на паметта в бактериални общности дава надежда за бъдещи биологични изчисления, чрез отпечатване на сложни пространствени модели на памет в биофилмите.
Доминираща форма на живот
Бактериите са доминиращата форма на живот на тази планета. Ако можем да запишем памет в бактериална система и да я направим по сложна, би било невероятна възможност да се направят изчисления, използвайки бактериални общности. По този начин може да се отпечатват синтетични вериги в бактериални биофилми, чрез активиране на различни видове изчисления в отделни области.
Като цяло работата вероятно ще вдъхнови нова насока базирана на подобни подходи в синтетичната биология. Това би осигурило бактериална парадигма за биологичните системи, способни на запаметяване.
