Обнаруженная японскими учеными бактерия способна обзавестись «телом», состоящим из сотен клеток. Когда приходит время, клеточный конгломерат выпускает новое поколение одиночных клеток, чтобы заново начать свой жизненный цикл. Ученые считают, что изучение этой бактерии может пролить новый свет на проблему возникновения многоклеточных организмов.
Появление многоклеточных организмов стало ключевым событием в эволюции жизни на Земле. Оно позволило организмам обзаводиться клетками со специализированными ролями, достигать большего размера и использовать разную среду обитания. Растения и животные являются хрестоматийными примерами многоклеточной жизни, но некоторые микроорганизмы также демонстрируют несколько простых форм группового поведения. Например, цианобактерии формируют сложные цепочки клеток. А миксобактерии при недостатке питания объединяются, образуя подвижное плодовое тело на ножках, что позволяет им перемещаться в поисках лучших условий.
Эколог-микробиолог Кохэй Мидзуно из Японского национального технологического института и его коллеги в 2008 году собирали образцы микроорганизмов, обитающих в экстремальных условиях, таких как горячие источники и пещеры. Они надеялись найти новые ферменты, которые можно было бы использовать для производства биоразлагаемого пластика. В пещере Серюкуцу в префектуре Фукуока на острове Кюсю они нашли бактерию, которой дали условное обозначение HS-3.
Вырастив культуру этих бактерий в лаборатории, они обнаружили, что как только отдельные клетки HS-3 опускаются на субстрат, они начинают делиться на длинные нити. Эти нити образуют длинную цепочку, которая складывается и образует красочный двухмерный массив. Примерно через пять дней плоский лист начинал утолщаться из-за формирования комка непрозрачных палочковидных клеток. При погружении в воду эти клетки выстреливались из «тела» микроба, готовые создать новую колонию. В отличие от других известных форм «многоклеточных бактерий», у HS-3 каждый тип клеток имел четкую структуру и формировался в разные моменты жизненного цикла, как бы реагируя на определенные сигналы окружающей среды — в данном случае на погружение в воду.
Кохэй Мидзуно и его коллеги объясняют необычный жизненный цикл HS-3 условиями, в которых живет бактерия. Ее образцы были собраны со стены пещеры над подземным ручьем. На этой стене бактерия может формировать свое тело и накапливать палочковидные клетки. Затем, когда после дождей уровень воды в ручье поднимается и заливает многоклеточное тело бактерии, эти клетки высвобождаются и рассеиваются в окружающей среде.
В статье, опубликованной в электронном научном журнале eLife, Кохэй Мидзуно и его коллеги описывают необычную бактерию и дают ей официальное латинское название Jeongeupia sacculi.
