Bakteri ternyata memiliki kemampuan belajar dari masa lalu untuk memprediksi masa depan, menurut hasil penelitian terbaru Universitas Washington di St. Louis.

Menggunakan simulasi komputer dan model teoretis sederhana, Mikhail Tikhonov dan rekan penulis menerbitkan makalah di eLife yang menunjukkan bagaimana bakteri dapat beradaptasi dengan lingkungan yang berfluktuasi dengan mempelajari keteraturan statistiknya—misalnya, nutrisi mana yang cenderung berkorelasi—dan melakukannya lebih cepat. daripada perilaku evolusi coba-coba.

“‘Belajar’ evolusioner adalah hal biasa. Misalnya, banyak organisme mengembangkan jam sirkadian untuk mengikuti siklus 24 jam siang dan malam,” kata Tikhonov, asisten profesor fisika di Arts & Sciences. 

“Tetapi evolusi berlangsung selama beberapa generasi. Kami menunjukkan bahwa bakteri pada prinsipnya dapat melakukan apa yang kita lakukan: Mempelajari korelasi dari pengalaman terkini dan menyesuaikan perilaku mereka di masa depan yang sesuai, bahkan dalam rentang kehidupan mereka.”

“Bakteri tidak memiliki otak, tetapi kami menemukan bahwa pemrosesan informasi semacam ini dapat dicapai dengan sirkuit yang tidak hanya sederhana, tetapi mirip dengan sirkuit yang diketahui telah dimiliki bakteri,” katanya, seperti dikutip dari situs Washington University di St. Louis, Kamis (9/9/2021).

Ada tiga bahan yang harus ada yang memungkinkan hal tersebut. Para peneliti menetapkan bahwa pembelajaran semacam ini hanya dapat terjadi: jika bakteri memiliki lebih banyak regulator daripada yang diperlukan; jika regulator itu sendiri diaktifkan dirinya sendiri; dan jika bakteri beroperasi di bawah kondisi “nonlinier” dunia nyata yang sering kali mendekati model.

Dengan mempelajari biologi dengan perspektif fisikawan, Tikhonov berharap dapat menjelaskan lebih banyak cara teori biologi tradisional membatasi pertanyaan yang diajukan para peneliti.

Makalah baru-baru ini memberikan hipotesis baru mengapa beberapa bakteri mungkin menggunakan regulator yang tampaknya berlebihan atau cara untuk memodulasi jalurnya yang berbeda.