Vi khuẩn tự sát vì lợi ích quần thể

Vi khuẩn tiến hóa qua hàng triệu năm và hình thành được nhiều đặc điểm kỳ lạ.

Các nhà khoa học ở ĐH Oxford (Anh) đã quan sát được một trong những đặc tính ấy. Họ phát hiện ra rằng vi khuẩn có thể tự sát hàng loạt vì lợi ích của toàn quần thể!

Vi khuẩn là những vi sinh hung dữ, biết nhiều cách tiêu diệt và phong tỏa đối thủ của chúng. Một trong những chiến lược cực đoan là các tế bào vi khuẩn tự động phân rã và chết đi, nhân dịp đó giải phóng ra một lượng lớn độc tố để tiêu diệt các chủng vi khuẩn khác. Các nhà khoa học đã biết đến cơ chế này, tuy nhiên cho đến nay không ai biết rằng nhiều loại vi khuẩn có khả năng tự sát để bảo vệ quần thể vi khuẩn.

Hầu hết các vi khuẩn có khả năng tự sát để thực hiện tấn công tổng lực kẻ thù.

Các nghiên cứu mới đây cho thấy, hành vi "tự sát" của vi khuẩn là khá phổ biến. Trong trường hợp ở trên "chiến trường", hầu hết các vi khuẩn có khả năng tự sát để thực hiện tấn công tổng lực kẻ thù.

Tự sát là hiện tượng hiếm gặp trong thế giới tự nhiên, vì vậy các nhà khoa học cảm thấy khó hiểu con đường tiến hóa của các hành vi tự sát. Tuy nhiên nghiên cứu mới đây khẳng định hàng triệu vi khuẩn có thể đồng thời "dâng hiến cuộc sống" vì lợi ích quần thể.

Các nhà khoa học đã quan sát hành vi của vi khuẩn Escherichia coli trong ruột người. Hóa ra, các vi sinh này hành xử giống như một số nhóm côn trùng sống thành bầy đàn. Loài ong và kiến cũng có khả năng "dâng hiến cuộc sống" và thực hiện tấn công kẻ đột nhập trên quy mô lớn. Trong cuộc chiến ấy, nhiều cá thể côn trùng đã chết.

Tiến sĩ Elisa Granato ở ĐH Oxford cho biết số lượng vi khuẩn tham gia vào các cuộc tấn công tự sát là "rất đáng ngạc nhiên". "Nghiên cứu của chúng tôi giải thích, tại sao điều đó lại xảy ra. Vi khuẩn có thể tự sát trong tình huống kẻ thù cũng sẽ chết vì độc tố do vi khuẩn tiết ra. Hành vi này giống như kiểu tấn công "ôm bom cảm tử" nhằm tiêu diệt kẻ thù" – TS Granato nói.

Sử dụng công nghệ hiển vi huỳnh quang 3 chiều, các nhà khoa học đã quan sát được "chiến trường vi khuẩn" trong phòng thí nghiệm. Công nghệ mới này giúp họ đánh dấu (bằng màu sắc khác nhau) các tế bào tham gia vào cuộc tấn công tự sát. Nhờ vậy, họ có thể theo dõi từng vi khuẩn đơn lẻ trên "tuyến đầu phòng thủ" trong cuộc chiến đấu với các chủng vi khuẩn cạnh tranh khác.

"Vi khuẩn có thể là các mầm bệnh nguy hiểm, cũng như có thể sống cộng sinh với các vi sinh vật khác. Vì vậy, từ kết quả các cuộc "chiến tranh" của chúng, có thể biết được tình trạng sức khỏe của vật chủ mà vi khuẩn sống trong đó. Nghiên cứu các cuộc "chiến tranh vi khuẩn" có thể giúp chúng ta "đẩy" mầm bệnh ra khỏi cơ thể cũng như tiếp nhận các vi khuẩn "thân thiện"", Giáo sư Kevin Foster, đồng tác giả công trình nghiên cứu, cho biết.

Các kết quả nghiên cứu về "chiến tranh vi khuẩn" có thể được sử dụng trong phát triển các liệu pháp điều trị hiệu quả đối với nhiễm trùng.

Cập nhật: 18/06/2020 Theo GD&TĐ