Biologové vyřešili záhadu, jakým způsobem malé bakterie vnímají světlo a pohybují se za ním
Vědci objevili způsob, jak malé bakterie vnímají světlo a pohybují se za ním. Celý organismus se podle nich chová jako miniaturní oční bulva.
Vědci z Queen Mary Univerzity v Londýně a z Institutu Maxe Plancka v Tübingenu sledovali jednobuněčné organizmy, konkrétně sinice, v kaluži slizu a zjistili, že přicházející paprsky světla jsou ohýbány na kulovém povrchu buněk a zaostřeny do jednoho místa na vzdálenější straně buňky.
Mikrob se pak začne posunovat opačným směrem od tohoto jasného bodu, což v důsledku znamená směrem ke zdroji světla.
I když studované bakterie mají velikost pouhých tří mikrometrů v průměru, zacházejí tak se světlem podle stejných principů jako objektiv kamery, nebo lidské oko. Jde tedy o nejmenší a nejstarší příklad přírodních čoček.
Studie vyšla v žurnálu eLife a setkala se s přijetím dalších vědců, kteří jsou prý nadšeni takovým elegantním vysvětlením.
Sinice Synechocystis je prastará a hojná forma života. Žijí ve vodě a získávají energii z fotosyntézy, což vysvětluje jejich nadšení pro jasné světlo. To, že se pohybují za světlem, bylo dobře známo již dříve, ale zatím panovala nejistota o tom, jak bakterie poznají, kde se světlo nachází. Bakterie jsou totiž velmi malé, což stěžuje jejich studium.
Jako u mnoha vědeckých objevů ovšem sehrála roli náhoda. Během pozorování bakterií skrze mikroskop se vědci zaměřili na buňky na povrchu slizu. Zrovna na ně svítili z jedné strany, aby mohli pozorovat, jak se pohybují za světlem. Pak si ale v mikroskopu všimli zaostřených jasných teček v buňkách.
Spoluautor studie, profesor Conrad Mullineaux, dokonce řekl BBC, že v tu chvíli zakřičel ‚bloody hell,‘ tedy něco jako ‚k sakru!‘
Platí princip i u ostatních bakterií?
Aby se potvrdil aktuální objev ‚zraku‘ jednobuněčných organismů, pracovali britští vědci společně s kolegy v Německu a Portugalsku na sérii experimentů. Sledovali bakterie s různými typy mikroskopů a použili laserový paprsek, aby vyzkoušeli s větší přesností, jak takto zaostřené světlo ovlivní chování bakterií.
Laserový paprsek zaměřili přesně do centra misky a ukázalo se, že se v bakteriích objevily ony světelné tečky. To je přitáhlo k povrchu za světlem. Ale bakterie, které se dostaly do laserového paprsku, se okamžitě otočily. A to proto, že tenký laserový paprsek se dotknul jedné strany buňky a ta proto změnila směr.
Tak funguje celý ten mechanismus, když je na jedné straně buňky soustředěný paprsek světla, buňka zamíří pryč od něj. Za normálních okolností by to bylo za zdrojem světla. V případě laseru je to pryč od něj.
Bakterie poprvé pozoroval už roku 1676 nizozemský přírodovědec Antoni van Leeuwenhoek mikroskopem vlastní výroby.
Nedá se tedy sice říci, že se buňky dívají a vidí nějaký obraz, ale světlo, které je zaostřeno na jednu stranu buňky stačí pro fotoreceptorové molekuly, které jsou v membráně buňky, aby začaly řídit její pohyb.
Pokud například vědci ukázali buňce dva zdroje světla, uviděli dvě zaostřené světlé tečky a bakterie jaksi sjednotila informace a vydala se střední cestou mezi oběma zdroji.
Podle britského týmu bude stejný princip fungovat asi u mnoha druhů malých bakterií, ale bude potřeba zjistit, zda a případně jak tento princip funguje také u bakterií, které nejsou kulaté, ale mají třeba tyčinkovitý tvar.
