Jednotlivé buňky v koloniích některých druhů bakterií jsou vzájemně propojeny bílkovinnými nanovlákny, která vedou elektrický proud. Takový "telegraf" bakterie chrání před udušením a snad ho využívají i ke komunikaci.
Skutečnost, že bakteriálními nanovlákny protékají elektrony, prokázal pokus biofyziků z Univerzity jižní Kalifornie, Ústavu Craiga Ventera a Univerzity západního Ontaria. Pěstovali bakterie na podložce, v níž byly v malých vzdálenostech rozmístěny mikroskopické elektrody. Jakmile bakterie položily vlákno přes dvě z nich, obvod se propojil a vědci byli schopni měřit protékající elektrický proud.
Družstevní dýchání
Další pozorování odhalilo, že hlavním účelem propojování bakterií vodivými vlákny je vzájemná výpomoc jednotlivých buněk s dýcháním. Dýchání lze totiž na molekulární úrovni chápat jako oxidaci ("spálení") jedné látky na úkor redukce jiné, čímž se z oxidované látky uvolní energie pro pohon buněčné továrny. U člověka jsou organické látky oxidovány kyslíkem, u řady bakterií hrají roli kyslíku síra, sírany, dusičnany nebo oxidy kovů.
Pokud se redukované látky (příjemce elektronů) nedostává, dýchání se zastaví - proto se člověk v nedostatku kyslíku dusí. Také bakteriálním koloniím se může stát, že některé z buněk nemají přístup k látce, jíž by mohly předat elektrony z oxidovaných látek.
Vědci zkoumali fungování nanovláken u druhu Shewanella oneidensis, který coby příjemce elektronů používá oxidy železa. Zjistili, že kolonie jsou propojeny tak, aby všechny buňky měly k těmto oxidům prostřednictvím dalších buněk přístup. Mluví v této souvislosti o "družstevním dýchání". Jako když jeden potápěč půjčí druhému náústek s kyslíkem.
Komunikace na dálku?
Je možné, že nanovlákna slouží i ke komunikaci mezi bakteriálními buňkami. Bylo by to rychlejší než prokázaná komunikace pomocí signálních molekul. "Když můžete mít telegraf, proč používat kouřové signály," říká k tomu Kenneth Nealson, jeden z autorů objevu.
Výsledky experimentu vědci publikovali v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences.
