細菌にも“記憶”があり、何世代にもわたって受け継いでいることが明らかに

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　目には見えないほど小さな体で、脳すらない大腸菌だが、じつは環境についての”記憶”があり、それを生存戦略に利用していることが判明した。

　脳がない彼らが、どうやってそうした情報を処理しているのだろうか？

　米国テキサス大学オースティン校のチームが『PNAS』（2023年11月21日付）で発表した研究によれば、その秘密は地球上でもっとも豊富に存在する元素のひとつ「鉄」であるという。

　初期の細胞生命を支えてきた鉄を利用した記憶システムは、感染症の予防や治療薬対策、あるいは薬剤耐性菌への対応などに応用できる可能性もある。

大腸菌には記憶がある。情報を収集して細胞内に保存

　小さな細菌が何やら学習しているらしいことは、以前から観察されていた。鞭毛を使い群れで移動（「遊走」という）した経験のある細菌は、動き回るのが上手なのだ。

　脳がないはずの細菌は、なぜ行動を改善できるのか？カリフォルニア大学の研究チームは、その謎を解明するべく、「大腸菌」を調べてみることにした。

　その結果明らかになったのが、彼らは環境から集めた情報、すなわち”記憶”を細胞内に保存できるということだ。

　大腸菌にニューロンやシナプスで構成された神経系はない。だからそれは、私たち人間と同じような意味での記憶ではない。むしろコンピューターに保存された情報のようなものだ。

　テキサス大学オースティン校のスービク・バタチャリヤ氏は次のように説明する。

細菌に脳はありませんが、環境から情報を収集することができます。そして、その環境によく出会うようなとき、保存された情報に素早くアクセスして、役立てるのです

鉄が大腸菌の記憶の鍵を握っていた

　脳のない大腸菌は、どうやって情報を保存しているのだろうか？ その鍵を握るのが、地球上でもっとも豊富な元素のひとつ「鉄」だ。

　彼らの小さな細胞に含まれている鉄の量は、個々によってそれぞれ異なっている。

　そして鉄が少ない細菌ほど、群れて移動するのがうまい。それとは反対に、鉄をたっぷり含んだ細菌は、ベタベタした粘着性のバイオフィルムを形成するのが得意だ。

　また鉄のバランスがいい細菌は、抗生物質への耐性を備えている。

鉄を利用した情報保存システムは4～7世代に受け継がれる

　しかも、こうした鉄の記憶は1世代では消えず、4～7世代は受け継がれる。

　バタチャリヤ氏によると、地球の歴史を考えれば、鉄を利用した情報保存システムはとても理に適ったものだという。

地球の大気に酸素が含まれるようになる以前、初期の細胞生命は鉄を利用して、さまざまなことを処理していました。

鉄は地球上の生命の起源においても、生命の進化においてもきわめて重要なものです。ですから、細菌がこのように鉄を利用するのは理に適っているでしょう

　大腸菌の行動と鉄レベルの関係もまた、おそらく理に適ったものだろう。

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　バタチャリヤ氏らの考えでは、鉄が少ないと移動が得意になるのは、もっと鉄の豊富な環境に移動するためだという。

　反対に鉄が多い場合、今いる環境には求める鉄があるということなので、そこに腰を落ち着けるべくバイオフィルムを形成する。

　こうした特性は、新しい治療薬の開発や薬物耐性菌（世界的に深刻な問題だが、なんと雲の中でもその遺伝子が見つかっている）への対策など、医療にも利用できるだろうという。

　「鉄は病原性において重要な因子です。そのため鉄レベルは間違いなく治療薬のターゲットになります」

　肉眼では見えない小さな細菌かもしれない。だが、その行動をよく観察して理解すれば、時に病気を引き起こす彼らとの戦いを有利に運べるようになるだろう。

References:Bacteria Store Memories and Pass Them on for Generations – UT News / Bacteria store memories and pass them on for generations | ScienceDaily / written by hiroching / edited by / parumo

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