细菌并不以其聪明而闻名。他们成长，他们适应，他们成长得更多，但我们通常不会发现他们记得事情。
现在，来自圣地亚哥加利福尼亚大学 (UC) 的研究人员利用光在细菌生物膜上留下了“记忆”，并发现微生物的行为与神经元惊人地相似。
加州大学圣地亚哥分校分子生物学家 Gürol Süel 告诉 ScienceAlert：“我们的工作首次表明，简单的细菌可以在细胞膜电位水平上编码记忆，这与大脑中神经元的记忆过程类似。”
“我们惊讶地发现，细菌和神经元之间形成记忆的机制是相似的，因为它们是进化上非常遥远的系统。”
当我们大脑中的神经元“放电”时，离子就会涌入神经细胞之间的微小间隙，告诉下一个神经元已收到消息，并触发它继续传递该消息。
大量离子产生细胞膜电位- 电池内部和外部之间的电荷差异。几乎所有生物都利用这种现象为细胞膜中的机制提供动力，并在身体的不同区域之间传输信号。
在神经元中，细胞膜电位的这种变化已知与记忆形成的过程有关。现在，生物膜中似乎也可能发生类似的情况。
“这种膜电位是所有活细胞共有的基本特性，特别是在神经元中得到了充分研究，”Süel 解释道。
“与未暴露于光的细菌相比，暴露于光的细菌持续表现出不同的膜电位，因此很明显，这些细菌‘记得’暴露于光。”
研究小组研究了一种称为草芽孢杆菌的简单细菌（枯草芽孢杆菌）并向他们发出五秒的激光蓝光。他们发现这种光会导致膜电位发生变化——离子不断地从细胞中涌出，然后又返回。这种效应在光照后持续了几个小时。
“这些模型执行得很好，微流体和光激发的实验工作也是如此。有些部分不太令人信服，”新西兰梅西大学奥克兰分校的进化生物学家奥林·西兰德（Olin Silander）说，他没有参与这项研究。
“作者认为，一个基因 (yugO) 是光刺激在生物膜中发挥作用所必需的钾通道。然而，其他作者指出，yugO 实际上是生物膜形成所必需的。”
由于细菌经过基因改造，当膜电位报告硫黄素-T 的浓度升高时会发出荧光，因此研究小组能够在生物膜脉冲时观察到它。
研究人员在论文中写道：“相对于生物膜的其余部分，暴露在光下的细胞从超极化到去极化来回转变。” “随着时间的推移，这会产生引人注目的视觉模式。”
您可以在下面的视频中看到这一点。
虽然它看起来是一种记忆形成，但它绝对与我们大脑中发生的情况不同。我们还不知道为什么会发生这种情况，也不知道细菌是否真的在正常环境中使用它。
“我们还不知道为什么细菌具有这种特性。显然，我们需要更深入地研究细菌暴露在光线下并形成记忆意味着什么，”Süel 解释道。
研究人员表示，他们的结果暗示了这样一种观点，即我们所依赖的神经元可能具有一些可以追溯到我们进化历史的细菌过程，尽管并非所有人都相信。
“这两个过程的同源性不太可能；也就是说，它们不太可能都是从一种祖先的钾或其他阳离子通道进化而来，”西兰德告诉 ScienceAlert。
“虽然已知细菌中还有许多其他过程/行为表现出记忆，但这是我所知道的第一个由光刺激产生的过程/行为。”
事实上，这并不是研究人员第一次发现能够“记住”东西的细菌。
几年前，另一个研究小组发现，细菌具有集体记忆，当接触盐时，这种集体记忆会增加它们对压力的耐受力。
目前的研究团队希望他们能够将他们的发现用于生物计算和合成生物学，但这还有很长的路要走。
同时，对待你的身体的细菌很好……它可能只是记得。
该研究发表于细胞系统。
编者注（2020 年 4 月 29 日）：该文章已根据未参与该研究的研究人员的评论进行了更新。
