Con người có thể “đối thoại” với các vi khuẩn? |
Hằng năm người ta đã chi nhiều tỷ đôla để chống lại các loại vi khuẩn, song cuộc chiến tranh giữa loài người và vi khuẩn dường như là vô tận. Các
nhà khoa học đã nghĩ ra những thứ thuốc kháng sinh mới, còn các loài vi khuẩn thì thay hình đổi dạng và tạo nên những mẫu càng ngày càng nguy hiểm hơn. Nhưng hiện nay các nhà khoa học bỗng phát hiện ra rằng họ đang chiến đấu không phải chống lại những vi khuẩn cá biệt mà là chống lại cả một thế giới vi khuẩn vốn sở hữu
trí tuệ tập thể và ý thức xã hội.
Cách “ứng xử” của tập đoàn vi khuẩn
Mọi sự bắt đầu từ việc nhà vi sinh vật học Echel Ben-Jacob của Trường đại học Tel-Aviv bắt tay vào việc nghiên cứu những đặc tính hữu ích của loại vi khuẩn Paenibacillus dendriliformis - đó là một loại vi khuẩn thông thường sống trong rễ cây. Trong quá trình nghiên cứu, nhà khoa học phát hiện ra rằng nhiều đại diện của loại vi khuẩn cấu tạo bào tử ở dạng trực khuẩn này sản sinh chất độc mà chúng có thể dùng để tiêu diệt tất cả những kẻ cạnh tranh của mình trong ổ sinh vật. Và lúc đó, ông đã quyết định làm cho hai tập đoàn vi khuẩn Paenibacillus khử lẫn nhau và xem kết quả sẽ ra sao. Trong một hộp Petri, ông nuôi hai tập đoàn ấy sau đó cắt giảm khẩu phần chất dinh dưỡng của chúng một cách đáng kể và bằng cách ấy ông phát tín hiệu cho cuộc giao chiến bắt đầu. Song cuộc chiến tranh không xảy ra. Điều khiến cho nhà khoa học rất đỗi ngạc nhiên là cả hai tập đoàn vi khuẩn lao vào tiêu diệt những tế bào của chính mình vốn nằm ở vùng giáp ranh. Nhưng chỉ cần ngăn cách các địch thủ bằng một lớp màng không thấm thì lập tức cuộc tự tàn sát lẫn nhau ngừng lại ngay.
Thí nghiệm này chứng tỏ rằng các vi khuẩn có trí tuệ lập thể thô sơ - GS. Ben Jacob giải thích - Trí tuệ đó cho phép chúng sống sót trong trường hợp các tế bào có nguy cơ bị đói, bị sốc bởi nhiệt độ cao, hoặc bị đe dọa bởi kẻ thù bên ngoài. Trong những trường hợp như vậy, các tập đoàn vi khuẩn dốc hết sức lực và bắt đầu hoặc tiêu diệt kẻ thù hoặc tiêu diệt chính bản thân mình để bằng việc cắt giảm "những miệng ăn thừa" nhằm hạn chế bớt "dân số". Cho đến tận thời gian gần đây, vi khuẩn thường được coi là những sinh vật đơn bào phân lập không có tư cách xã hội được thể hiện, nhưng hiện nay ta thấy rõ rằng vấn đề phức tạp hơn nhiều. Có thể giả định rằng đóng vai trò của một cơ chế độc lập là toàn bộ một tập đoàn vi khuẩn có khả năng thu thập thông tin từ môi trường xung quanh, bảo quản "ký ức tập thể" và truyền đạt cho nhau thông tin đó với sự trợ giúp của một ngôn ngữ hóa học đặc biệt. Xét về thực chất, cấu trúc của tập đoàn vi khuẩn có những nét hao hao giống chế độ dân chủ nguyên thủy, ở đó mỗi một đơn bào có "tiếng nói" của nó, và khi "tiếng nói" của tất cả các thành viên trong tập đoàn vi khuẩn đạt tới đa số thì tiếng nói này liền trở thành một quyết định tập thể của cả cộng đồng.
Kết quả là bản thuyết trình về chất trí tuệ của tập đoàn vi khuẩn do GS. Ben Jacob soạn thảo cùng với các nhà sinh vật học của Trường đại học Princelon của Hoa Kỳ tại kỳ họp tháng 4 của "Hiệp hội tác động tới sự phát triển khoa học" đã gây nên hiệu lực như một quả bom nổ bùng. Còn phải nói! Bởi lẽ nếu các vi khuẩn có thể giao tiếp với nhau và chấp nhận những quyết định được cân nhắc thì tại sao con người lại không thể nói chuyện với các vi khuẩn trong cơ thể của chính mình?
“Nền dân chủ” của thế giới vi khuẩn
Thật ra, từ lâu các nhà khoa học đã nói về sự cần thiết phải xem xét lại một cách cơ bản những quan niệm của chúng ta về thế giới vi khuẩn. Ngay từ giữa những năm 50 thế kỷ trước, nhà khoa học Liên Xô Nikolai Erusalimski là người đầu tiên nêu lên giả thuyết cho rằng "tập thể các vi khuẩn đơn bào" là một cơ cấu thống nhất. Song hồi đó công trình nghiên cứu của ông không được chú ý tới. Sau đó, vào cuối những năm 80, hai nhà khoa học Mỹ là Shapiro và Dvorkin bắt đầu nghiên cứu cách ứng xử của các vi khuẩn từng tạo thành tập đoàn vi khuẩn (khuẩn lọc) song họ không làm lay chuyển được những quan niệm bảo thủ cố hữu. Từ đó, các nhà khoa học đã xác định rằng những cơ cấu đơn bào không chỉ đơn thuần biết giao tiếp với nhau mà thậm chí còn biết một số ngôn ngữ, hay nói đúng hơn, một số phương thức giao tiếp.
Phương thức thứ nhất mang tính chất cơ học thuần túy, khi một tế bào trực tiếp giao tiếp với một tế bào khác trong quá trình tiếp xúc - GS. Galina El-Registan, nghiên cứu viên cao cấp của Viện vi sinh vật học mang tên S.N. Vinogradski thuộc Viện Hàn lâm khoa học Nga nói: Nhờ những phân tử đặc biệt nên một vi khuẩn có thể bám vào một vi khuẩn khác và phát tín hiệu do nó: "Hãy làm theo tôi!".
Phương thức thứ hai mang tính chất vật lý, được nghiên cứu ít hơn các phương thức khác. Tuy nhiên, có giả thuyết cho rằng vi khuẩn cảm nhận được tốt các trường điện từ và các trường tần số thấp. Các nhà khoa học đã chứng minh rằng nhiều loại vi khuẩn có thể phát ra tia tử ngoại vốn được các sinh vật khác tiếp nhận và có thể ảnh hưởng tới lối ứng xử của chúng một cách thích ứng.
Phương thức giao tiếp thứ ba là sự giao tiếp giữa những vi khuẩn đơn bào với sự trợ giúp của các phản ứng hóa học. Hiện nay các nhà vi sinh vật học trên toàn thế giới đang tích cực nghiên cứu phương thức này và thậm chí còn biên soạn những loại từ điển đặc biệt, trong đó ghi rõ những loại thông báo nào mà vi khuẩn chuyển cho nhau và tổng hợp lại những sự liên kết này hay những liên kết khác của những phân tử cấp thấp.
Các vi khuẩn có thể thông báo cho nhau điều gì? Chúng có thể thông báo về sự biến đổi của nhiệt độ hoặc của thành phần hóa học trong các chất dinh dưỡng... Điều chủ yếu là "tác giả" của thông báo đó đã trải nghiệm stress và quyết định cảnh báo về điều đó cho tất cả "những người anh em" của mình để chúng có thể chuẩn bị tiếp nhận sự thay đổi của môi trường chung quanh. Hoặc các tế bào từ các góc khác nhau trong tập đoàn vi khuẩn có thể thông báo về sự chật chội và yêu cầu kiểm soát tỷ lệ sinh đẻ! Dần dần, những tế bào bất mãn như thế càng ngày càng nhiều lên. Đã hình thành tổ chức pháp định nhân số (quorum) để thông qua quyết định mới. Các tế bào ngừng liên hệ, có khi còn tiêu diệt những đồng loại đã sinh sôi nảy nở quá nhanh. Các tế bào khác thì tự nguyện chuyển sang trạng thái tĩnh tại, hoặc trạng thái tiềm sinh (anabiosis). Tiềm sinh là sự đình chỉ sự sống, song đây không phải là cái chết. Ở trạng thái tĩnh tại, tế bào có thể tồn tại rất lâu trong bất cứ điều kiện nào. Các nhà vi sinh vật học "đánh thức", đưa các vi khuẩn hàng triệu năm ở trạng thái đông giá vĩnh cửu trở lại cuộc sống. Các vi khuẩn cũng "tỉnh ngủ" một cách tập thể. Một tế bào “thức giấc" và đánh tín hiệu cho các tế bào khác: "Điều kiện đã thay đổi. Có thể thức dậy". Và chu kỳ hoạt động của các vi khuẩn lại tiếp diễn như thường lệ: Chúng lại bắt đầu nghiên cứu môi trường mới để nhanh chóng thích nghi với nó...
Thu Giang(Theo "Ogonek")
Theo Suckhoedoisong