Bakterier løser dilemmaet om det fælles gode

Samarbejde har store fordele, men er svært at opnå i naturen. Der er altid nogen, der udnytter de andres gode intentioner, og så forsvinder de fælles fordele igen. Men bakterier har en løsning, viser ny forskning.


Bakterien Aliivibrio fischeri kan et trick, som giver mange venner. Når de er sammen i tilstrækkeligt store grupper, begynder de at lyse af sig selv. I mørkt havvand kan det være særlig nyttigt, og derfor har en del fisk og blæksprutter tilbudt bakterien en symbiose. De bruger bakterien som lommelygte eller som lokkemad, og til gengæld får den lov til at formere sig i fred i deres kroppe.

Et godt eksempel er dværgblæksprutten Euprymna scolopes, der lever i havet omkring Hawaii. Den jager om natten, men har problemer i klart vejr, fordi den længere nede i vandet skygger for det glimtende månelys og stjernehimlen.

Af samme grund holder blæksprutten sig en kraftig suppe af Aliivibrio fischeri i to lommer på undersiden af kroppen. De erstatter det forsvundne flimmer med bioluminiscente molekyler. Blæksprutten er oven i købet så smart, at den med nogle sensorer på ryggen kan måle lysintensiteten fra oven og korrelere det med to lukkemekanismer forneden, der sørger for, at lommerne afgiver nøjagtig den rigtige mængde lys på undersiden.

Symbiosen er perfekt, fordi blæksprutten overlever som effektiv nattejæger på lavt vand, og bakterien lever et liv uden fjender og formerer sig, så lommerne hver morgen kan udsende en ladning nyudklækkede bakterier. High five.

Quorum sensing
Aliivibrio fischeri er berømt i mikrobiologiske forskerkredse, fordi den i de sene 1960'ere førte til opdagelsen af, hvordan bakterier kommunikerer med hinanden. Det var nemlig slet ikke forstået, hvordan de kan sanse, om de er nok til at begynde at lyse. Det viste sig, at de udsender små signalmolekyler, der fungerer som en slags hormoner for hinanden.

Hvis der er meget få bakterier, vil der også være meget få signalmolekyler i miljøet, og de vil derfor blot forsvinde via diffusion. Men når der er tilpas mange samme sted, vil tilstrækkelig mange af molekylerne ramme andre bakterier, og ved en bestemt tærskelværdi vil alle bakterier begynde at syntetisere de lysende flavin-molekyler.

Mekanismen blev kaldt 'quorum sensing', efter det romerske senat, hvor en beslutningsdygtig forsamling blev kaldt et quorum. Det har siden vist sig, at alle bakterier har mekanismer af denne art. Signalmolekylerne er bakteriernes kommunikative pendant til myrers duftspor eller menneskers sprog. Det gør dem i stand til at kommunikere med hinanden, primært ved at kunne tælle hinanden, men også ved at kende forskel på forskellige arter.

Små receptorer er designet til at opfange en lang række signalmolekyler, som hver især betyder noget specifikt. Og hvis tilpas mange bakterier er til stede og deltager i 'samtalen', vil de kunne udløse en række specifikke biokemiske reaktioner, der fører til syntesen af nogle fælles goder. De fælles goder er dyre at producere, og derfor giver det god mening at sikre sig, at der er tilpas mange venner i nærheden, så de ikke går til spilde i mediet.


Læs resten af artiklen med kommentarer på ing.dk

0 comments:

There was an error in this gadget