توسعه میکروبیولوژی در دهه های اخیر اکتشافات زیادی را به همراه داشته است. و یکی از آنها ویژگی های حرکت باکتری های تاژک دار است. طراحی موتورهای این موجودات باستانی بسیار پیچیده بود و طبق اصل کار آنها بسیار متفاوت از تاژک های نزدیکترین خویشاوندان یوکاریوتی ما از تک یاخته ها است. موتور باکتری تاژک دار داغ ترین مناقشه بین خلقت گرایان و تکامل گرایان بوده است. درباره باکتری ها، موتورهای تاژک دار آنها و خیلی چیزهای دیگر - این مقاله.
زیست شناسی عمومی
برای شروع، به یاد بیاوریم که آنها چه نوع موجوداتی هستند و چه جایگاهی را در سیستم دنیای ارگانیک سیاره ما اشغال می کنند. دامنه باکتری تعداد زیادی از موجودات پروکاریوتی تک سلولی (بدون هسته تشکیل شده) را متحد می کند.
این سلول های زنده تقریباً 4 میلیارد سال پیش در صحنه زندگی ظاهر شدند و اولین ساکنان این سیاره بودند. آن ها هستندمی توانند اشکال مختلفی داشته باشند (کوکسی، میله، ویبریو، اسپیروکت)، اما بیشتر آنها تاژک هستند.
باکتری ها در کجا زندگی می کنند؟ هر کجا. بیش از 5×1030 در این سیاره وجود دارد. حدود 40 میلیون از آنها در 1 گرم خاک وجود دارد که تا 39 تریلیون در بدن ما زندگی می کنند. آنها را می توان در پایین ترانشه ماریانا، در "سیگاری های سیاه" داغ در کف اقیانوس ها، در یخ های قطب جنوب پیدا کرد و در حال حاضر بیش از 10 میلیون باکتری روی دستان خود دارید.
مقدار غیرقابل انکار است
علیرغم اندازه میکروسکوپی آنها (0.5-5 میکرون)، کل زیست توده آنها در زمین بیشتر از زیست توده حیوانات و گیاهان است. نقش آنها در گردش مواد بی بدیل است و خواص مصرف کنندگان آنها (نابود کننده مواد آلی) اجازه نمی دهد سیاره زمین با کوه های اجساد پوشیده شود.
و عوامل بیماری زا را فراموش نکنید: طاعون، آبله، سیفلیس، سل و بسیاری از بیماری های عفونی دیگر نیز توسط باکتری ها ایجاد می شوند.
باکتری ها در فعالیت های اقتصادی انسان کاربرد پیدا کرده اند. شروع از صنایع غذایی (فرآورده های شیر ترش، پنیر، سبزیجات ترشی، نوشیدنی های الکلی)، اقتصاد سبز (سوخت های زیستی و بیوگاز) تا روش های مهندسی سلولی و تولید داروها (واکسن، سرم، هورمون ها، ویتامین ها).
مورفولوژی عمومی
همانطور که قبلاً ذکر شد ، این نمایندگان تک سلولی زندگی هسته ندارند ، مواد ارثی آنها (مولکول های DNA به شکل حلقه) در ناحیه خاصی از سیتوپلاسم (نوکلوئید) قرار دارد. سلول آنها دارای غشای پلاسمایی ویک کپسول متراکم که توسط پپتیدوگلیکان مورئین تشکیل شده است. از اندامک های سلولی، باکتری ها دارای میتوکندری هستند، ممکن است کلروپلاست ها و ساختارهای دیگری با عملکردهای مختلف وجود داشته باشند.
بیشتر باکتری ها تاژک هستند. کپسول محکم روی سطح سلول با تغییر خود سلول مانند آمیب ها از حرکت آنها در اطراف جلوگیری می کند. تاژک های آنها تشکیلات پروتئینی متراکم با طول های مختلف و قطر حدود 20 نانومتر است. برخی از باکتری ها دارای یک تاژک منفرد (تک تکه) هستند، در حالی که برخی دیگر دارای دو تاژک (آمفیتریک) هستند. گاهی اوقات تاژک ها در دسته هایی قرار می گیرند (لوفوتریک) یا کل سطح سلول را می پوشانند (پریتریک).
بسیاری از آنها به صورت تک سلولی زندگی می کنند، اما برخی از آنها خوشه (جفت، زنجیره، رشته، هیف) تشکیل می دهند.
ویژگی های حرکت
باکتری های تاژک دار می توانند به روش های مختلفی حرکت کنند. برخی فقط به جلو حرکت می کنند و با غلتیدن جهت را تغییر می دهند. برخی از آنها می توانند تکان بخورند، در حالی که برخی دیگر با لغزش حرکت می کنند.
تاژک‌های باکتریایی نه تنها به‌عنوان یک "پارو" سلولی عمل می‌کنند، بلکه می‌توانند یک ابزار "شب‌نشینی" نیز باشند.
تا همین اواخر اعتقاد بر این بود که تاژک یک باکتری مانند دم مار تکان می خورد. مطالعات اخیر نشان داده است که تاژک باکتری ها بسیار پیچیده تر است. مانند یک توربین کار می کند. متصل به درایو، در یک جهت می چرخد. درایو یا موتور تاژک باکتری ها یک ساختار مولکولی پیچیده است که مانند یک ماهیچه عمل می کند. با این تفاوت که بعد از انقباض عضله باید شل شود و موتور باکتریایی دائما کار می کند.
نانومکانیسم تاژک
بدون پرداختن به بیوشیمی حرکت، متوجه می شویم که تا 240 پروتئین در ایجاد محرک تاژک نقش دارند که به 50 جزء مولکولی با عملکرد خاصی در سیستم تقسیم می شوند.
در این سیستم رانش باکتریایی، یک روتور وجود دارد که حرکت می کند و یک استاتور که این حرکت را فراهم می کند. شفت محرک، بوش، کلاچ، ترمز و گاز وجود دارد
این موتور مینیاتوری به یک باکتری اجازه می دهد تنها در یک ثانیه 35 برابر اندازه خود حرکت کند. در عین حال، کار خود تاژک که 60 هزار دور در دقیقه انجام می دهد، بدن تنها 0.1 درصد از کل انرژی مصرفی سلول را صرف می کند.
همچنین جای تعجب است که این باکتری می تواند تمام قسمت های مکانیسم پیشران خود را "در حال حرکت" جایگزین و تعمیر کند. فقط تصور کنید که در هواپیما هستید. و تکنسین ها تیغه های یک موتور در حال کار را عوض می کنند.
Flagella vs Darwin
موتوری که می تواند با سرعت تا 60000 دور در دقیقه کار کند، خود راه اندازی شود و فقط از کربوهیدرات ها (قند) به عنوان سوخت استفاده کند، دارای دستگاهی شبیه به موتور الکتریکی باشد - آیا چنین وسیله ای می تواند تکامل یابد؟
این سؤالی است که دکتر مایکل بیه در سال 1988 از خود پرسید. او مفهوم یک سیستم تقلیل ناپذیر را در زیست شناسی معرفی کرد - سیستمی که در آن همه اجزای آن به طور همزمان برای اطمینان از عملکرد آن و حذف حتی ضروری هستند.یک قسمت منجر به اختلال کامل در عملکرد آن می شود.
از نقطه نظر تکامل داروین، همه تغییرات ساختاری در بدن به تدریج رخ می دهد و تنها تغییرات موفق با انتخاب طبیعی انتخاب می شوند.
نتیجه گیری M. Behe، که در کتاب "جعبه سیاه داروین" (1996) بیان شده است: موتور یک باکتری تاژک دار یک سیستم تقسیم ناپذیر از بیش از 40 قسمت است و عدم وجود حداقل یکی منجر به عدم کارکرد کامل سیستم، به این معنی که این سیستم نمی تواند از طریق انتخاب طبیعی به وجود بیاید.
مرهم برای آفرینش گرایان
نظریه آفرینش که توسط دانشمند و استاد زیست شناسی، رئیس دانشکده علوم زیستی در دانشگاه لیهای بیت لحم (ایالات متحده آمریکا) M. Behe ارائه شده است، بلافاصله توجه خادمین کلیسا و حامیان آن را به خود جلب کرد. نظریه منشأ الهی زندگی.
در سال 2005، Behe حتی شاهد یک دعوی قضایی در ایالات متحده بود، جایی که Behe شاهدی از طرفداران نظریه "طراحی هوشمند" بود، که معرفی مطالعه آفرینش گرایی را در مدارس دوور در دوره "درباره پانداها و مردم". روند از بین رفت، تدریس چنین موضوعی مغایر با قانون اساسی فعلی شناخته شد.
اما بحث بین خلقت گرایان و تکامل گرایان امروز ادامه دارد.
