Van egy dolog, ami nem hagyott nyugodni, miután először elolvastam róla valamit. Képzeld el: a baktériumok – azok a parányi lények, amiket évtizedek óta antibiotikumokkal próbálunk kiirtani – talán emlékekkel rendelkeznek. Igen, jól hallottad. És ezeket az emlékeket át is adják a gyerekeiknek.
Mit találtak a kutatók?
A Carnegie Mellon és a Georgia Tech tudósai az E. coli baktériumokat vizsgálták – tudod, azokat, amelyek a beleinkben élnek. Azt fedezték fel, hogy ezek az apró, egysejtű lények nem csak reagálnak a körülöttük zajló eseményekre, hanem a múltbeli tapasztalataik alapján hoznak döntéseket.
A kutatók a baktériumokat változó tápanyag-körülményeknek tették ki, és figyelték, mi történik. A lényeg: a baktériumok nem csak az aktuális környezetre válaszoltak. Mintha "emlékeztek" volna arra, ami korábban történt, és ezt az információt felhasználták az alkalmazkodáshoz. Josiah Kratz, az egyik kutató így fogalmazott: "A sejt nem csak a pillanatnyi környezeti hatásra reagál, hanem ténylegesen döntéseket hoz a saját múltja alapján."
Amikor először olvastam ezt, azonnal az a kérdés jutott eszembe, ami most talán téged is foglalkoztat: várjunk csak, ez azt jelenti, hogy a baktériumok tudatosak?
Az emlékezet itt kezd igazán érdekes lenni
Az igazán különös az, ami ezután jön. Amikor a baktériumok stresszhelyzetbe kerülnek – például nincs elég étel –, bizonyos biomolekulákat termelnek, amelyek megváltoztatják a fehérjéik működését. Ezek a változások aztán öröklődhetnek a leánysejtekre és akár az unokákra is. Vagyis a jövő generációi olyan környezetekről származó információkat örökölnek, amelyeket soha nem éltek meg.
Gondolkozz el ezen egy pillanatig. Egy baktérium dédunokája valahogy "tudja", hogy milyen nehézségek voltak, mielőtt ő egyáltalán megszületett volna. Ez gyakorlatilag a baktériumok világában azt jelenti, mintha a nagymamád traumájával születnél meg. (Oké, talán nem pont ugyanaz, de azért érted, mire gondolok.)
És itt jön a komoly rész. Ha a baktériumok tanulni és emlékezni képesek, akkor az is lehet, hogy előre látják a fenyegetéseket – mondjuk az antibiotikumokat. Ez pedig egyenesen vezet a mai orvostudomány egyik legijesztőbb problájához: az antibiotikum-rezisztenciához.
Miért fontos ez az antibiotikumok szempontjából?
Őszintén szólva, az antibiotikum-rezisztencia már most is hatalmas globális egészségügyi gond. De ha a baktériumok nem véletlenszerű mutációkkal élik túl a gyógyszereinket, hanem ténylegesen tanulnak és alkalmazkodnak a múltbeli tapasztalataik alapján – az mindent megváltoztat.
Kratz nagyon egyenesen fogalmaz: "Ha jobban meg akarjuk érteni és jobban ellenőrizni akarjuk a baktériumpopulációk felszámolását, figyelembe kell vennünk, hogy milyen tapasztalatokon mentek keresztül a múltban."
Szóval lehet, hogy azok a baktériumok, amelyek átvészelték az előző antibiotikum-kúrádat, nem csak a szerencsés mutánsok – hanem kis tábornokokok, akik emlékeznek a csatára, és készülnek a következőre.
De tényleg gondolkodnak?
Mielőtt azonban elkezdenénk attól félni, hogy a baktériumok titokban összeesküvéseket szőnek ellenünk, lassítsunk egy kicsit. Van egy úgynevezett "Tudatosság sejtes alapjai" elmélet, amely szerint még a legkisebb élőlényeknek is lehet valamiféle tudatossága. Az elmélet hívei azt állítják, hogy a asszociatív tanulás és az emlékezet képződése alapvető kognitív folyamatok.
De a tudatosság az egyik olyan téma, ahol még a szakértők sem tudnak megegyezni a definícióban sem. Amikor a kutatók baktériumok "emlékezetéről" beszélnek, az nem feltétlenül jelenti azt, hogy gondolataik, érzéseik vannak – vagy bármi, ami az emberi tudatossághoz kapcsolódik.
Ahogy maga Kratz mondja: "Ha az emlékezetet úgy definiáljuk, mint információ megmaradását az időben, az nem igényel tudatosságot vagy akár intelligenciát sem."
Szóval talán a legpontosabb megközelítés ez: a baktériumok rendkívül kifinomult információ-feldolgozó rendszerek. Nem ülnek ott és meditálnak az élet értelméről, de azért jóval többet csinálnak, mint hogy egyszerűen túlélnek. Tanulnak. Alkalmazkodnak. És most már tudjuk, hogy emlékeznek is.
Mit jelent ez nekünk?
Őszintén szólva, ezt az egészet egyszerre találom alázatosítónak és izgalmasnak. Olyan sokáig azt gondoltuk a baktériumokról, hogy egyszerű élőlények – csak kis kémiai gépek, amelyek végzik a dolgukat. De minél jobban megvizsgáljuk őket, annál bonyolultabbnak tűnnek a viselkedésformáik.
És itt van az, ami igazán megfogott: ha a baktériumok tanulni és emlékezni képesek, vajon mi minden más csinálja ugyanezt csendben? Milyen más "egyszerű" szervezetek rejtegetnek meglepően kifinomult kognitív képességeket?
A kutatók nem azért kezdtek tudatosságról filozofálni. Csak meg akarták érteni, hogyan képes az E. coli ilyen sokféle környezetben túlélni. De néha a legnagyobb felfedezések abból születnek, hogy látszólag egyszerű kérdéseket teszünk fel.
Lehet, hogy a "egyszerű" és a "bonyolult" élet közötti határ nem olyan éles, mint eddig gondoltuk. És talán – de csak talán – az emlékeink sem annyira egyediek, mint szeretnénk hinni.
Bárhogy is legyen, abban szerintem mind egyetérthetünk, hogy a baktériumok ettől kezdve sokkal érdekesebb témát jelentenek egy partin.