Aktuální číslo:

2019/2

Téma měsíce:

Barvy

Bakterie vysílají zvukové signály regulující jejich růst

Vesmír 76, 716, 1998/12
 |  5. 5. 1998
 |  Vesmír 77, 357, 1998/6

Článek referuje o fyzikálně zprostředkovaných signálech mezi bakteriálními buňkami a jejich prostředím a mezi koloniemi bakterií různých druhů, což je téma, které mne zaujalo. Po dohledání původních, již vyšlých sdělení na toto téma jsem došel k závěru, že v nich obsažené výsledky není možné jednoznačně interpretovat jako generaci zvukových signálů bakteriálními buňkami. Další informace mi prostřednictvím Internetu poskytl profesor Michio Matsuhashi z Tokai University, Numazu, Japonsko (e-mail: matsuhas@wing.ncc.

u-tokai.ac.jp), vedoucí výzkumného týmu zabývajícího se touto tzv. biosonikou. Od něj jsem získal rukopis práce, která právě vyšla v J. Gen. Appl. Microbiol. 44, 49 1998/1.

Z této práce je již zřejmá metodika studia, jak lze ovlivnit chování bakterií zvukovými signály, i metodika detekce domnělých akustických signálů produkovaných bakteriálními buňkami. Podle výsledků práce se skutečně zdá, že silný zvuk generovaný běžným vysokotónovým reproduktorem stimuluje množení kultury Bacillus carboniphilus za stresových podmínek. Složitější je však interpretace té části práce, která se zabývá detekcí zvuků produkovaných bakteriální kulturou Bacillus subtilis. Jako elektroakustický měnič byl použit tlakový mikrofon s vysokou citlivostí (52,5 mV/Pa) a jím vytvořený elektrický signál byl po zesílení digitalizován a analyzován s použitím Fourierovy transformace. Získaná spektra akustického výkonu vykazovala široká maxima v okolí 9, 19 a 29–40 kHz a úzká („jehlová“) maxima zhruba v okolí 16, 25 a 48 kHz. Maxima se neobjevila v přítomnosti bakteriálních buněk usmrcených teplem. Frekvenční rozmezí širokých maxim přibližně odpovídají frekvenčním oblastem zvuků stimulujících růst B. carboniphilus za stresových podmínek. Měřicí aparatura však (podle autorů) vykazuje určité rezonanční chování, které se projevilo zdánlivě nerovnoměrným rozložením šumu ve spektru kontrolních vzorků. Získané výsledky proto mohou být interpretovány nejen jako detekce zvukového signálu, ale i jako změna rezonančních vlastností pokusného systému v přítomnosti živých bakterií. I to by však byl výsledek velmi zajímavý. Nejistý je také charakter případného zachyceného signálu. Autoři jej považují za prostou směs („kakofonii“) dílčích signálů jednotlivých elementárních oscilátorů (buněk), za tzv. bílý šum, avšak odporuje způsob detekce využívající Fourierovy transformace. Tento způsob je totiž účinný pouze při analýze periodických signálů. Jestliže byl skutečně zachycen zvukový signál, pak zřejmě obsahuje periodickou složku, a není tedy pouhým šumem. Buňky v tom případě vysílají své signály synchronizovaně.

Autoři předpokládají podobné signály nejen u bakterií, ale také např. u kvasinek, vyšších rostlin (Vigna mungo) a živočichů (např. u vyvíjejících se rybích zárodků). Pokud se existence takových signálů potvrdí, mohlo by to znamenat podstatné prohloubení našeho chápání signálů užívaných živými organizmy.

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Bakteriologie
RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Milan Gryndler

RNDr. Milan Gryndler, CSc., (*1962) se v Mikrobiologickém ústavu AV ČR jako vedoucí vědecký pracovník zabývá ekologií půdních mikroorganizmů, z nich zejména ekologií a významem saprotrof­ních a mykorhizních hub. Jeho zájmem jsou zejména jejich kultivace a vztahy k půdnímu prostředí a dalším půdním organizmům. (gryndler@biomed.cas.cz)

Doporučujeme

Lov kýchajících demokratů

Lov kýchajících demokratů uzamčeno

Tomáš Grim  |  4. 2. 2019
Spatřit loveckou akci volně žijících predátorů je svátek. A být jejím svědkem od úplného začátku po úplný konec, z bezprostřední blízkosti, s...
(Ne)barevné vidění hlubokomořských ryb

(Ne)barevné vidění hlubokomořských ryb uzamčeno

Zuzana Musilová  |  4. 2. 2019
Je velmi obtížné vžít se do světa hlubokomořské ryby. Žijete ve zdánlivě nekonečném trojrozměrném oceánu, kam neproniká téměř žádné světlo a kde...
Optická pinzeta a světelný záblesk

Optická pinzeta a světelný záblesk

Hana Turčičová  |  4. 2. 2019
Nobelova cena za optickou pinzetu a za triky, jak zvýšit výkon a nezničit aktivní prostředí laseru.

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné