27.11.2008

Микробиологи разобрались с плаванием бактерий

В отличие от человека бактерии не могут полноценно управлять своим движением в жидкости. Направление и скорость определяет в большей степени не микроорганизм, а физические параметры среды, выяснили учёные из университета Брауна (Brown University).

Микробиологи тщательно изучили движение одного представителя микромира — грамотрицательной бактерии Caulobacter crescentus (модели для многих подобных опытов).

«Передвижение бактерии в воде эквивалентно плаванию человека в мёде», — поясняет доцент Джей Тан (Jay Tang) в пресс-релизе университета.

В таком случае (если сравнивать с людьми, которые плавают, к примеру, в бассейне) отнюдь не скорость и направление работы рук и ног будут определять параметры движения тела.

В статье, опубликованной в PNAS, учёные рассказывают, что на передвижение Caulobacter crescentus влияет броуновское движение.

«Голова» и жгутик (похожий на ниточку хвост) этого одноклеточного микроба вращаются в противоположные стороны, в результате образуется тяга, помогающая микроорганизму хотя бы отчасти задавать направление, отмечают учёные. С другой стороны, броуновское движение молекул вокруг всячески мешает микроскопическому объекту.

В результате Caulobacter crescentus движется в жидкости как будто зигзагами: если бактерию не тревожить, она будет двигаться кругами, но из-за того что её постоянно бомбардируют молекулы воды, Caulobacter crescentus меняет направление.

«Чем меньше объект, тем сильнее на него влияют беспорядочные случайные воздействия извне», — рассказывает Тан. В данном случае внешние воздействия доминируют.

Микробиологи установили ещё один любопытный факт: чем ближе к поверхности приближается микроорганизм, тем меньше становится радиус его кругового движения. Причём он проделывает этот трюк намеренно.

Теперь учёные знают, почему «большую часть времени клетки находятся вдалеке от поверхности» (хотя по предварительным оценкам этого быть не должно). Всё тоже беспорядочное движение молекул жидкости «сбивает» их.

«Мы выяснили, что плавание — важная составляющая процесса удержания одноклеточного близ поверхности», — говорит Тан (здесь обычно больше питательных веществ).

Микробиологи считают, что данное открытие применимо и ко многим другим видам бактерий.

Источники:

1. MEMBRANA