Грибы: еще один инструмент в арсенале бактерий?

Исследователи из Тель-Авивского университета обнаружили взаимовыгодные отношения между бактериями и грибами, которые помогают им в перемещении и выживании.

Споры грибов могут прикрепляться к бактериям, «путешествуя автостопом» туда, куда направляются бактерии. Это позволяет им перемещаться дальше, чем в одиночку. Бактерии, такие как Paenibacillus vortex, живут в основном в ризосфере — среде вокруг корней растений, — где воздушные карманы могут прерывать их путь. Столкнувшись с разрывом, бактерии могут сбросить споры грибов, чтобы сформировать мост, и продолжить движение через пропасть.

Исследование, недавно опубликованное в PNAS, было проведено в сотрудничестве с доктором Колином Дж. Ингамом из Вагенингенского университета и больницы JBZ в Нидерландах, ведущим автором статьи; постдокторантом доктором Алином Финкельштейном; и аспирантом Ореном Калишманом в лаборатории профессора Бен-Эшеля в Тель-Авивском университете.

Мост к взаимному выживанию

Исследователи наблюдали, что бактерии не только могут транспортировать грибы на большие расстояния, но и способны спасать споры грибов из угрожающих жизни мест, перемещая их в новые, более благоприятные места, где они могут прорасти и образовать новые колонии. «Бактерии захватывают споры и оборачивают их своими жгутиками, которые похожи на руки», — объясняет профессор Эшель Бен-Якоб. «Это похоже на то, как лилипуты перемещали гигантского Гулливера, поймав его в сеть веревок».

Но услуги бактерий не бесплатны. В эксперименте исследователи создали воздушные зазоры или «каньоны», слишком большие для пересечения бактериями. Столкнувшись с этой проблемой, бактерии использовали мицелий грибов — ветвистые структуры на спорах — в качестве естественных мостов, что позволило им преодолевать иначе непреодолимые препятствия.

«Мы видим, что, столкнувшись с непроходимой местностью, бактерии могут принести споры грибов на помощь», — продолжает профессор Бен-Якоб. «Бактерии позволяют грибам прорасти и сформировать колонию, а затем используют мицелий для преодоления препятствий».

Завоевание новых территорий

В конечном счете, это сотрудничество помогает как бактериям, так и грибам распространяться и процветать в высококонкурентных средах обитания. Это сложная стратегия выживания, которая способствует нашему пониманию бактерий как разумных организмов со сложной социальной жизнью.

Эти наблюдения также могут быть применены в сельском хозяйстве и медицине, демонстрируя новые механизмы, с помощью которых бактерии и грибы могут помогать друг другу вторгаться на новые территории в ризосфере, а также в больницах и внутри наших собственных тел. Открытие подтверждает, что два организма работают совместно, что поможет ученым бороться с болезнетворными бактериями или способствовать распространению «хороших» видов бактерий или грибов, например, тех, что способствуют здоровью растений. «Кроме того, мы теперь знаем, что, борясь с грибами, вы также боретесь с бактериями — и наоборот», — отмечает профессор Бен-Якоб.