martedì 7 giugno 2016

I batteri sono talvolta individualisti per necessità

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

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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