Gdyby pola bitew mogły mówić, miałyby wiele historii do opowiedzenia. W niektórych przypadkach mikroby znalezione w tych glebach żyły dalej, aby oddzielić fakty od fikcji. Jedna z takich historii ma swoje początki w bitwie pod Shiloh, która przeszła do historii jako jedna z najkrwawszych bitew stoczonych podczas amerykańskiej wojny secesyjnej. Kiedy żołnierze leżeli śmiertelnie ranni na zimnym, twardym terenie Shiloh, czekając na pomoc medyczną, zauważyli bardzo dziwne zjawisko. Niektóre z ran rzeczywiście wydawały się świecić w ciemności, rzucając słabe światło w ciemność pola bitwy. Legenda głosi, że żołnierze ze świecącymi ranami mieli większe szanse na przeżycie i wyleczenie się z infekcji niż ich koledzy po fachu, których rany nie świeciły w podobny sposób. Pozornie ochronne działanie tajemniczego światła przyniosło mu przydomek „Blask Anioła.”
Przenosimy się do XXI wieku.
Uczeń szkoły średniej, Bill Martin, odwiedził pole bitwy w Shiloh w 2001 roku i był zaintrygowany tą historią. Na szczęście dla niego, jego mama była mikrobiologiem w USDA Agricultural Research Service. Był on zaznajomiony z pracą swojej mamy nad świecącymi bakteriami, które żyły w glebie. Skojarzyli, że świecące rany mogły być w rzeczywistości spowodowane przez ten sam mikroorganizm, który badała jego mama; Photorhabdus luminescens. Sama będąc naukowcem, zachęciła syna do dalszych badań. To, co odkrył, było niezwykłym wyjaśnieniem historii, która przez długi czas była uważana za niewiele więcej niż legendę.1
Martin i jego przyjaciel, Jon Curtis, badali zarówno bakterie, jak i warunki panujące podczas bitwy pod Shiloh. Odkryli, że Photorhabdus luminescens, bakteria, którą badała mama Martina i która według niego mogła mieć coś wspólnego ze świecącymi ranami, dzieliła symbiotyczny cykl życia z pasożytniczymi robakami zwanymi nicieniami. Nicienie są drapieżnikami, które zagrzebują się w larwach owadów żyjących w glebie lub na powierzchniach roślin i osiedlają się w ich naczyniach krwionośnych. Tam, robaki wydzielają bakterie P. luminescens żyjące w ich wnętrznościach, które wytwarzają delikatne niebieskie światło. Bakterie te uwalniają następnie koktajl toksyn, które zabijają owadziego gospodarza i hamują wzrost innych mikroorganizmów, które mogłyby rozłożyć zwłoki larwalne. Pozwala to P. luminescens i ich nicieniowi na nieprzerwaną ucztę na zwłokach ofiary. Kiedy skończą pożerać owadziego żywiciela, bakterie ponownie kolonizują wnętrzności nicieni i razem z robakiem wyruszają z trupa w poszukiwaniu nowego żywiciela. Co więcej – uważa się, że blask emitowany przez spasożytowanego owada wabi inne ofiary.2,3
Czy to możliwe, że substancje chemiczne uwalniane przez P. luminescens były odpowiedzialne za pomoc żołnierzom w przetrwaniu ich straszliwych ran? Opierając się na dowodach, że P. luminescens był obecny w Shiloh i doniesieniach o dziwnym blasku z ran żołnierzy, Martin i Curtis wysunęli hipotezę, że świecące bakterie zaatakowały rany żołnierzy, gdy nicienie żerowały na larwach owadów, które są naturalnie przyciągane do takich ran. Wynikająca z tego infestacja mogła wymazać wszelkie konkurencyjne, chorobotwórcze bakterie znajdujące się w ranach, oprócz kąpieli w surrealistycznym blasku.
Jedynym zastrzeżeniem tej hipotezy było to, że P. luminescens nie może przetrwać w temperaturze ludzkiego ciała. Młodzi naukowcy musieli wymyślić nowe wyjaśnienie, aby dopasować ten kawałek układanki. Wskazówka leżała w surowych warunkach samego pola bitwy. Bitwa została stoczona na początku kwietnia, kiedy temperatury były niskie, a teren mokry od deszczu. Ranni żołnierze byli pozostawieni żywiołom natury i cierpieli z powodu hipotermii. To stwarzało idealne środowisko dla P. luminescens do przejęcia i zabicia szkodliwych bakterii. Następnie, kiedy żołnierze zostali przetransportowani do cieplejszego środowiska, ich ciała w naturalny sposób zabiłyby robaka. Chociaż raz hipotermia była dobrą rzeczą.
Często infekcja bakteryjna w otwartej ranie zwiastowałaby fatalny wynik. Ale to był przypadek, w którym właściwa bakteria we właściwym czasie przyczyniła się do uratowania życia. Żołnierze pod Shiloh powinni byli dziękować swoim kolegom mikrobom. Ale kto wtedy wiedział, że anioły mają mikroskopijne rozmiary? Martin i Curtis zdobyli pierwsze miejsce w konkursie drużynowym na Międzynarodowych Targach Nauki i Inżynierii Intel 2001. Osobiście wykorzystałem tę historię jako przykład dla moich własnych dzieci, jak zwykła ciekawość prowadzi do rozwiązywania większych problemów.
- http://sciencenetlinks.com/science-news/science-updates/glowing-wounds/
- Sharma S. et al. (2002). The lumicins: novel bacteriocins from Photorhabdus luminescens with similarity to the uropathogenic-specific protein (USP) from uropathogenic Escherichia coli. FEMS Microbiol Lett. 214, 241-9.
- https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Photorhabdus_luminescens
- Bio
- Najnowsze posty
Radhika Ganeshan
Latest posts by Radhika Ganeshan (see all)
- T-.Klonowanie wektorowe: Answers to Frequently Asked Questions – February 19, 2016
- Beating the Odds of Cancer: Not Just a Tall Tale – October 12, 2015
- Removing Cancer’s Cloak of Invisibility – April 20, 2015