私たちの周りにある微生物ジャングル：バイオフィルムの探索

概要

この記事では、バクテリア、アーキア、藻類、菌類、原生生物など、様々な種類の微生物が集まって数百万のバイオフィルムを形成する、魅力的なバイオフィルムの世界を探索します。バイオフィルムがほとんどの表面に形成される方法や、微生物が複雑なコミュニティを形成する理由についても学びます。また、バイオフィルムに住むことが提供する比較的安定した微小環境や外部からの脅威からの保護など、生活する上での利点についても発見します。さらに、バイオフィルム内の個々の細胞間の相互作用や分業現象についても検討し、グローバル生態系における微生物の重要な役割と、人間や他の生物にもたらす具体的な利益についても議論します。

バイオフィルムとは何か？
バイオフィルムはどのように発展するのか？
微生物がバイオフィルムを形成する理由
バイオフィルムに住むことの利点
バイオフィルム内の個々の細胞間の相互作用
分業現象
微生物のグローバル生態系における重要な役割
結論

バイオフィルムとは何か？

私たちが日常生活を送る中で目に見えない微生物の生態系に接触しています。これらの微小な生物、または微生物は、様々な生物のウェブから集まってバイオフィルムと呼ばれる広大なコミュニティを形成します。バイオフィルムは、ほとんどの表面に形成される、バクテリアやアーキアが藻類、菌類、原生生物などの他の微生物と混ざり合って密集した、組織化された構造を持つものです。

バイオフィルムはどのように発展するのか？

バイオフィルムは、河川の岩などのほとんどの表面に形成されます。このタイプのバイオフィルムは、液体環境を泳ぐ数個のバクテリアから始まる場合があります。細胞は回転する鞭毛を使って岩の表面に向かって進み、粘着性のある付属物の助けを借りてそこに付着します。その後、細胞は分裂して増殖するために、細胞外基質を生成し始めます。やがて、マイクロコロニーが現れ、この粘着質で覆われた細胞の集団が形成されます。マイクロコロニーは塔に成長し、水路が周りを流れ、基本的な循環システムのように機能します。

微生物がバイオフィルムを形成する理由

微生物がバイオフィルムを形成する理由はいくつかあります。まず、バイオフィルムに住む微生物は比較的安定した微小環境に根を下ろし、栄養源にアクセスできるかもしれません。また、数が多いことによる安全性もあります。微生物の深く暗い野生の世界では、孤立した微生物は重大なリスクに直面します。捕食者に食べられたり、免疫システムに破壊されたり、水不足や乾燥などの物理的な危険があります。しかし、バイオフィルムでは、細胞外基質が微生物を外部の脅威から守ります。