The Vibrio fischeri este o bacterie care emite lumină în organul bioluminiscent al unui calmar. În schimb, calmarul bioluminiscent vă oferă protecție și nutrienți. Acesta este un bun exemplu de sombioză pe care o putem găsi în regnul animal.
Microbii benefici joacă un rol critic în sănătatea organismelor pe care le infectează, inclusiv a oamenilor.
Microorganismele sunt capabile să colonizeze orice habitat, de la cele mai adânci ape marine până la tractul gastro-intestinal al mamiferelor.
În multe dintre interacțiunile care apar între un organism și o bacterie se stabilește o simbioză în care ambele specii obțin beneficii. La fel ca în cazul microbiotei sau microbiomului.
Apoi, simbioza este un fenomen foarte răspândit în lumea animalelor. În continuare, vă spunem cazul curios al relației mutualiste care există între bacterii Vibrio fischeri și calmarul bioluminiscent hawaian (Euprymna scolopes).
Vibrio fischeri
V. fischeri este o bacterie marină, aparținând familiei Vibrionaceae, acea poate fi găsit gratuit sau asociat cu o gazdă. Există diferite tulpini bioluminescente care stabilesc relații mutualiste cu calmarul și unii pești marini.
Frecvent, V. fischeri este folosit ca organism model pentru a studia rolul metabolismului bacteriilor simbiotice.
Detectarea cvorumului (QS)
După cum știți deja, bacteriile sunt ființe unicelulare. Cu ani în urmă, se credea că au efectuat doar procese simple și individualizate. Dar cu toate acestea, sunt capabili să interacționeze colectiv, de parcă ar fi un organism multicelular. În acest fel, ei coordonează procese precum bioluminiscența, formarea biofilme, dezvoltarea și diferențierea celulelor sau virulența.
Detectarea cvorumului, sau mecanism de tip cvorum, este un exemplu de comunicare care are loc între bacterii.
Se bazează pe detectarea unui semnal sau a unei substanțe de mediu și pe răspunsul la modificarea menționată, pentru a obține adaptarea completă și supraviețuirea, prin schimbări în expresia genelor.
Deci, această procedură permite sincronizarea comportamentului populației bacteriene, dar pentru aceasta trebuie să existe un număr mare de bacterii.
Prin urmare, producția de lumină în V. fischeri Este controlat de mecanismul QS și pentru ca acesta să fie realizat, așa cum am menționat deja, trebuie să existe o densitate mare a populației bacteriene.
Simbioză între V. fischeri Da E. scolopi
După cum știm deja, bacteriile au capacitatea de a se adapta la o mare varietate de medii, datorită faptului că își percep mediul și răspund la acesta.
Pentru a face acest lucru, ei recunosc semnalele extracelulare și activează căile intracelulare, ceea ce duce la activarea mecanismelor de reglare a expresiei genelor.
Începutul simbiozei
Etapa colonizării este un pas critic în stabilirea simbiozei.
Când ouăle clocesc, clocile E. scolopi nu prezintă aceste bacterii în interior, dar le obțin din mediul marin în câteva ore. Din acel moment, ei mențin simbioza pe tot parcursul vieții.
Organul luminos (organul luminos) nu este expus în contact direct cu apa de mare, asa de E. scolopi evacuează apa și orice celule bacteriene către acest organ.
În plus, are o fiziologie care permite intrarea și colonizarea permanentă de către V. fischeri. În același timp, exclude toate celelalte specii găsite în mare.
Sursa: Pinterest
În timpul tranzitului de la apa de mare la organul luminos, Aceste bacterii trebuie să treacă prin diferite micro-medii din interiorul gazdei. Pe de altă parte, trebuie să depășească diferite semnale chimice, ceea ce asigură colonizarea specifică de către aceste bacterii.
Bacteriile V. fischeri trec prin conductele organului luminii și migrează spre cripte, unde este stabilită colonizarea.
În aceste cripte, acestea trebuie să atingă o densitate celulară ridicată și să producă lumină. Ciliile, care sunt prezente în apendicele țesuturilor organului ușor, ajută la direcționarea bacteriilor către suprafața lor.
Care sunt beneficiile calmarului bioluminescent și V. fischeri?
V. fischeri Bacteriile marine colonizează organul bioluminiscent al acestor cefalopode. Odată ajunși acolo, stabilesc o relație simbiotică:
- pe timpul nopții bacteriile sunt protejate într-o nișă, unde obțin și nutrienții de care au nevoie;
- Între timp, calmarul folosește lumina generată de populația din V. fischeri a trece neobservat de prădători, deoarece în acel moment, simulează lumina lunii și atunci profită de ea pentru a se hrăni.
În fiecare zi, în zori, calmarul expulzează 95% din populația bacteriană simbiontă în mediu. Restul, care a rămas în organul luminii, profită de ocazie pentru a se înmulți.
Între timp, animalul rămâne îngropat în nisip pentru restul zilei. Noaptea, apare calmarul bioluminescent și populația bacteriană a crescut deja suficient pentru a produce lumină.
Bacterii pentru a înțelege viața
Studiul acestei interacțiuni simbiotice a fost folosit ca model pentru a înțelege interacțiunea gazdă-microorganism în ultimele decenii. În plus, ajută la înțelegerea modului în care funcționează simbioza de la primele etape ale colonizării, până la restul vieții animalului.
În cele din urmă, este interesant de evidențiat modul în care bacteriile, care cuprind această lume microscopică, au o funcție fundamentală în regnul animal. Este adevărat că acestea sunt cauza a numeroase infecții și boli, cu toate acestea, Nu încetează niciodată să ne uimească în ce măsură sunt necesare pentru viață.
Copertă: Calmar bioluminiscent din Tojama (Japonia) | Pinterest.
