باکتری ها می توانند یاد بگیرند و برای آینده برنامه ریزی کنند.

باکتری ها می توانند یاد بگیرند و برای آینده برنامه ریزی کنند.

توانایی یادگیری باکتری ها و برنامه ریزی برای آینده

طبق تحقیقات جدید یک مرکز علمی باکتری ها می توانند حوادث آینده را پیش بینی و خود را برای آن آماده نمایند. این یافته ها نشان می دهد شبکه ژنتیکی این میکرو ارگانیسم ها می تواند حوادث را در یک توالی پیش بینی و شروع به پاسخی برای وضعیت جدید نماید. برای مثال باکتری "ای کلای" که به طور طبیعی باکتری بخش تحتانی دستگاه گوارش است را با شماری از محیط های متفاوت مواجه کردند. لاکتوز (یک نوع قند) به طور ثابت با قند دومی به نام مالتوز همراه می باشد.
دو محقق بعد از بررسی پاسخ ژنتیکی باکتری با لاکتوز دریافتند وقتی که آنها نوع قند را تغییر می دهند علاوه بر ژن هایی که قادرند لاکتوز را هضم کنند، شبکه ژن به طور نسبی برای استفاده مالتوز فعال می شود. ابتدا به باکتری مالتوز دادند، فعالیت مشابه ای از ژن لاکتوز وجود نداشت. این امر دال بر آن است باکتری ها به طور طبیعی یاد گرفتند که برای خوردن مالتوز بعد از خوردن لاکتوز به عنوان اشتهاآور آماده شوند. از دیگر میکروارگانیسم هایی که تغییرات مستمری را تجربه می کند مخمر آبجو است. به عنوان مثال فرایند تخمیر، تغییر سطح قند و سطح اسیدی، افزایش سطح الکل و گرمای محیط تخمیر. اگر چه این سیستم تا اندازه ای پیچیده تر از ای کلای است. وقتی که مخمر احساس گرما می کند فعالیت ژنی آنها برای تقسیم شدن همراه با تحریک برای شروع مرحله بعدی شروع می شود. سایر آنالیزها نشان داد این پیش بینی و پاسخ سریع یک سازگاری برای تکامل تدریجی و افزایش شانس بقا ارگانیسم است.
ایوان پاولف اولین کسی بود که در سال 1980 طی آزمایشی در سگ ها این پیش بینی تطابقی را به عنوان پاسخ موقعیتی توصیف کرد. او ترشح بزاق در سگ ها را در پاسخ به محرک با تکرار به صدا در آوردن زنگ قبل از غذا آزمایش کرد. در میکروارگانیسم ها سیر تکامل در بسیاری از نسل ها جایگزین یادگیری موقعیتی شده است اما در نهایت هر دو تکامل و یادگیری مشابه هستند. ارگانیسم پاسخ های خود را برای سیگنال های محیطی سازگار می کنند و توانایی خود را برای بقا بهبود می بخشد.
یک محقق تستی برای ای کلای بر پایه آزمایشات پاولف طراحی کرد. وقتی پاولف غذا دادن به سگ ها را بعد از به صدا در آوردن زنگ متوقف کرد پاسخ موقعیتی مورد نظر ناپدید شد تا اینکه آنها ترشح بزاق را متوقف کردند. دانشمندان موارد مشابه ای را در آزمایشگاه های سلولی انجام دادند در محیطی که حاوی قند اولیه (لاکتوز)که با مالتوز همراه نیست بعد از چندین ماه باکتری ها فعالیت ژن های مالتوز با (طعم لاکتوز) را متوقف کردند. پاسخ های شرطی ژنتیکی ممکن است معنای گسترده ای از سازگاری تکاملی داشته باشد به این معنی که شانس بقا بسیاری از ارگانیسم ها را افزایش می دهد. یکی از این موارد در سلول های ارگانیسم های پیشرفته مانند انسان رخ می دهد.