Non esistono due batteri identici -
anche quando sono geneticamente gli stessi. Una nuova ricerca rivela le
condizioni in cui i batteri diventano
individualisti e come aiutano il loro gruppo a svilupparsi quando i tempi
si fanno difficili. Per un essere umano o un batterio, l'ambiente determina
come puoi svilupparti. In particolare, ci sono due problemi fondamentali: quali
risorse si possono attingere per sopravvivere e crescere e come si fa a
rispondere se l'ambiente cambia improvvisamente? I ricercatori hanno recentemente scoperto che
il numero di individualisti in una
popolazione batterica sale quando la fonte di cibo è limitata. La loro scoperta
va contro la saggezza prevalente che le popolazioni batteriche semplicemente
rispondono, a ben vedere, alle condizioni ambientali che sperimentano. Gli individualisti, come rileva lo studio,
sono in grado di prepararsi per tali cambiamenti con largo anticipo.
La
scarsità favorisce la diversità I
ricercatori che lavorano con Frank Schreiber
hanno dimostrato che singole cellule in colonie batteriche possono differire
ampiamente nella costituzione in base a come rispondono ad una mancanza di
nutrienti. Sebbene tutte le cellule in un gruppo sono geneticamente identiche,
il loro modo di processare le sostanze nutritive dal loro ambiente può variare
da una cellula all'altra. Per esempio, i batteri chiamati Klebsiella oxytoca
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Klebsiella oxytoca |
preferenzialmente si occupano di metabolizzare
l’azoto sotto forma di
ammonio, poiché in questo modo,
richiede relativamente poca energia. Quando non c'è abbastanza
ammonio
per l'intero gruppo, alcuni dei batteri iniziano a prendere azoto fissandolo da
azoto elementare, anche se questo richiede più energia. Se l'
ammonio
improvvisamente scompare del tutto, queste cellule almeno sono preparate.
Mentre alcune cellule soffrono, il gruppo nel suo insieme può continuare a
crescere. "Anche se tutti i batteri nel gruppo -dice
Schreiber - sono geneticamente identici e esposti alle stesse
condizioni ambientali, le singole cellule si differenziano tra di loro".
Schreiber e colleghi sono stati solo in
grado di rivelare le differenze sorprendenti tra i batteri studiandoli molto da
vicino. "Abbiamo dovuto misurare l'assorbimento dei nutrienti da singole
cellule batteriche - spiega
Schreiber
- anche se questi sono grandi solo due micrometri.
Di solito, i microbiologi studiano le proprietà collettive di milioni o
addirittura miliardi di batteri. E 'stato solo grazie alla stretta
collaborazione tra i gruppi di ricerca, e mettendo in comune le competenze e le
attrezzature tecniche, sono stati studiati i batteri in modo così dettagliato
".
La diversità
promuove la flessibilità
Questa
ricerca dimostra fino a che punto l'individualità - nei batteri e, in generale
- può essere essenziale in un ambiente in continua evoluzione. Le differenze
tra gli individui danno le nuove proprietà del gruppo, permettendogli di
affrontare condizioni ambientali difficili. "Ciò
indica che la diversità biologica -dice
Schreiber
- non solo ha importanza in termini di diversità di specie animali e vegetali,
ma anche a livello di individui all'interno di una specie". Come progetto
futuro,
Schreiber e suoi colleghi hanno in programma di studiare se il
comportamento individualista dei singoli individui è di uguale importanza in
ambienti naturali.
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