Mikrobiális intelligencia

A lap ellenőrzött változata (ellenőrizve: 2019. február 8.) ezen a változaton alapul.

A mikrobiális intelligencia (a bakteriális intelligencia néven ismert) a mikroorganizmusok által mutatott intelligencia. A koncepció magában foglalja az egyedi sejtek által mutatott komplex adaptív magatartást, valamint az altruista vagy kooperatív viselkedést a kémiai jelátvitel által közvetített, hasonló vagy ellentétes sejtek populációiban, amelyek fiziológiai vagy viselkedési változásokat okoznak a sejtekben, és befolyásolják a kolónia struktúrákat.

A komplex sejtek, mint a protozoa vagy az algák, figyelemre méltó képességeket mutatnak a változó körülmények között történő szervezéshez. Egyes kutatások, olyan összetett megkülönböztetést és manipulatív készségeket tár fel, amelyek rendszerint csak a többsejtű szervezetekben fordulnak elő.

Még a baktériumok is, amelyek az elszigetelt sejtekből származnak, ezek is mutatnak egyfajta primitív viselkedést, bonyolultabb viselkedést mutathatnak családonként. Ezek a viselkedések egyetlen fajpopulációban vagy vegyes fajpopulációban fordulnak elő. Ilyenek például a myxobaktériumok kolóniái, a kvórumérzékelés és a biofilmek.

Kutatások során megfigyelték, hogy a bakteriális telepek simán utánozzák a biológiai neurális hálózatot. A baktériumok kémiai jelek formájában vegyenek be bemenetet, feldolgozzák, majd kimeneti vegyi anyagokat termelnek a baktériumok más baktériumok jelzésére.

Azok a mechanizmusok, amelyek lehetővé teszik az egysejtű organizmusok számára, hogy összehangolják azokat a populációkat, amelyek feltehetően átvittek azokon a vonalakon, amelyek kialakultak a multicellularitás, és a többsejtű organizmusok koordinálására szolgáló mechanizmusokként működtek együtt.

A baktériumok kommunikációját és önszerveződését a hálózat elméletének összefüggésében a Tel Aviv Egyetem Eshel Ben-Jacob kutatócsoportja vizsgálta, amely a bakteriális telepek fraktál modelljét és a nyelvi és társadalmi minták koloniális életciklusának meghatározását eredményezte

Példák mikrobiális intelligenciára

A biofilmek kialakulása az egész kolónia közös döntését igényli.
A Bacillus subtilis biofilmje elektromos jeleket (ionátvitel) használhat a növekedés szinkronizálására, hogy a biofilm legbelső sejtjei ne ehessenek.
A táplálkozási stressz alatt a bakteriális telepek oly módon szervezhetik magukat, hogy maximalizálják a tápanyagok elérhetőségét.
A baktériumok újraszervezik magukat antibiotikus stresszel.
A baktériumok géneket (például az antibiotikum rezisztenciát kódoló géneket) kicserélhetnek a vegyes fajok telepei között.
A myxobaktériumok és a celluláris formák egyedi sejtjei összehangolják a komplex struktúrák kialakulását vagy multicelluláris egységek kialakulását.
A baktériumok populációi a kvórumérzékelést használják, hogy megítéljék saját sűrűségüket, és ennek megfelelően változtassák meg viselkedéseiket. Ez a biofilmek, a fertőző betegségek kialakulása és a bobta tintahal könnyű szervezeteinek kialakulásában fordul elő.
Baktériumok bármelyikének bejutása a gazdasejtbe, a sejtnek olyan receptorokat kell mutatnia, amelyekhez a baktériumok ragaszkodnak, és képesek lesznek bejutni a sejtbe. Az E. coli egyes törzsei képesek saját magukba beépíteni magukat egy gazdasejtbe anélkül, hogy specifikus receptorok jelenléte lenne, mivel saját receptort hoznak létre, amelyhez azután csatolnak és belépnek a sejtbe
Nehéz körülmények között egyes baktériumok átalakulnak endoszporokká, hogy ellenálljanak a hőnek és a kiszáradásnak.
A mikroorganizmusok hatalmas csoportja képes leküzdeni az immunrendszer felismerését, mivel megváltoztatják felületi antigénjeiket, így az eddig létező antigének elleni védekező mechanizmusok most már használhatatlanok az újonnan kifejeződő sejtekkel szemben.