Mikrobiologiyanın inkişafı son onilliklərdə çoxlu kəşflər gətirdi. Onlardan biri də bayraqlı bakteriyaların hərəkətinin xüsusiyyətləridir. Bu qədim orqanizmlərin mühərriklərinin dizaynı çox mürəkkəb olduğu ortaya çıxdı və onların iş prinsipinə görə, protozoaların ən yaxın eukaryotik qohumlarımızın flagellasından çox fərqlidir. Bayraqlı bakteriyanın mühərriki yaradılışçılar və təkamülçülər arasında ən qızğın mübahisə olmuşdur. Bakteriyalar, onların bayraqlı mühərrikləri və daha çox şey haqqında - bu məqalə.
Ümumi biologiya
Başlamaq üçün onların hansı orqanizmlər olduğunu və planetimizdə üzvi dünya sistemində hansı yeri tutduqlarını xatırlayaq. Bakteriya sahəsi çoxlu sayda birhüceyrəli prokaryotik (formalaşmış nüvəsiz) orqanizmləri birləşdirir.
Bu canlı hüceyrələr demək olar ki, 4 milyard il əvvəl həyat səhnəsində peyda olub və planetin ilk məskunlaşanları olub. Onlarmüxtəlif formalı ola bilər (kokklar, çubuqlar, vibrionlar, spiroketlər), lakin onların əksəriyyəti flagelladır.
Bakteriyalar harada yaşayır? Hər yerdə. Planetdə 5×1030-dən çox var. 1 qram torpaqda onların təxminən 40 milyonu var, 39 trilyona qədəri bədənimizdə yaşayır. Onlar Mariana xəndəyinin dibində, okeanların dibindəki isti "qara siqaret çəkənlərdə", Antarktidanın buzlarında tapıla bilər və hazırda əllərinizdə 10 milyona qədər bakteriya var.
Dəyər danılmazdır
Mikroskopik ölçülərinə (0,5-5 mikron) baxmayaraq, onların Yerdəki ümumi biokütləsi heyvanların və bitkilərin birgə biokütləsindən çoxdur. Onların maddələrin dövriyyəsindəki rolu əvəzolunmazdır və onların istehlakçılar (üzvi maddələri məhv edənlər) xassələri planetin cəsəd dağları ilə örtülməsinə imkan vermir.
Və patogenlər haqqında unutmayın: taun, çiçək, sifilis, vərəm və bir çox digər yoluxucu xəstəliklər də bakteriyaların törətdiyi xəstəliklərdir.
Bakteriyalar insanın iqtisadi fəaliyyətində tətbiq tapıb. Qida sənayesindən (turş-süd məhsulları, pendirlər, turşu tərəvəzlər, spirtli içkilər), yaşıl iqtisadiyyatdan (bioyanacaq və bioqaz) hüceyrə mühəndisliyi metodlarına və dərmanların (peyvəndlər, zərdablar, hormonlar, vitaminlər) istehsalına qədər.
Ümumi morfologiya
Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, həyatın bu birhüceyrəli nümayəndələrinin nüvəsi yoxdur, onların irsi materialı (halqa şəklində olan DNT molekulları) sitoplazmanın (nukleoid) müəyyən bir hissəsində yerləşir. Onların hüceyrəsində plazma membranı vəpeptidoqlikan murein tərəfindən əmələ gələn sıx bir kapsul. Hüceyrə orqanoidlərindən bakteriyaların mitoxondriyaları var, xloroplastlar və müxtəlif funksiyaları olan digər strukturlar ola bilər.
Bakteriyaların əksəriyyəti flagelladır. Hüceyrənin səthindəki sıx kapsul, amöba kimi hüceyrənin özünü dəyişdirərək onların hərəkət etməsinə mane olur. Onların flagellaları müxtəlif uzunluqlarda və təxminən 20 nm diametrdə sıx protein birləşmələridir. Bəzi bakteriyalarda tək flagellum (monotrix), digərlərində isə iki (amfitrik) var. Bəzən bayraqlar dəstə-dəstə düzülür (lofotrix) və ya hüceyrənin bütün səthini əhatə edir (peritrikoz).
Onların çoxu tək hüceyrə kimi yaşayır, lakin bəziləri çoxluqlar (cütlər, zəncirlər, saplar, hiflər) əmələ gətirir.
Hərəkət Xüsusiyyətləri
Flagellar bakteriyalar müxtəlif yollarla hərəkət edə bilər. Bəziləri yalnız irəliləyir və yıxılaraq istiqamətini dəyişir. Bəziləri seğirmə qabiliyyətinə malikdir, digərləri isə sürüşərək hərəkət edir.
Bakteriya flagella təkcə hüceyrə "avar" kimi deyil, həm də "otinq" aləti ola bilər.
Son vaxtlara qədər hesab olunurdu ki, bakteriyanın bayraqcığı ilan quyruğu kimi tərpənir. Son tədqiqatlar göstərdi ki, bakteriyaların flagellumu daha mürəkkəbdir. Turbin kimi işləyir. Sürücüyə əlavə olunur, bir istiqamətdə fırlanır. Sürücü və ya bakteriyaların bayraq motoru əzələ kimi işləyən mürəkkəb molekulyar quruluşdur. Fərqi ilə ki, əzələ daraldıqdan sonra istirahət etməlidir və bakterial motor daim işləyir.
Kəmçənin nanomexanizmi
Hərəkətin biokimyasını araşdırmadan qeyd edirik ki, sistemdə xüsusi funksiyaya malik 50 molekulyar komponentə bölünən flagellum sürücüsünün yaradılmasında 240-a qədər zülal iştirak edir.
Bakteriyaların bu hərəkət sistemində hərəkət edən rotor və bu hərəkəti təmin edən stator var. Sürücü mili, kol, mufta, əyləclər və sürətləndiricilər var
Bu miniatür mühərrik bir bakteriyaya cəmi 1 saniyə ərzində öz ölçüsündən 35 dəfə böyük səyahət etməyə imkan verir. Eyni zamanda, dəqiqədə 60 min inqilab edən flagellumun özünün işi, bədən hüceyrənin istehlak etdiyi bütün enerjinin yalnız 0,1% -ni sərf edir.
Bakteriyanın hərəkət mexanizminin bütün hissələrini "yolda olarkən" əvəz edə və təmir edə bilməsi də təəccüblüdür. Bir təyyarədə olduğunuzu təsəvvür edin. Texniklər isə işləyən motorun qanadlarını dəyişir.
Flagella Darvinə qarşı
60.000 rpm-ə qədər sürətlə işləyə bilən, öz-özünə işə düşən və yanacaq kimi yalnız karbohidratlardan (şəkər) istifadə edən, elektrik mühərrikinə bənzər bir cihazı olan mühərrik - belə bir cihaz təkamül edə bilərmi?
Bu, PhD Michael Behenin 1988-ci ildə özünə verdiyi sualdır. O, biologiyaya reduksiya olunmayan sistem anlayışını - onun bütün hissələrinin eyni vaxtda işləməsini təmin etmək üçün zəruri olduğu sistem və həttabir hissəsi onun fəaliyyətinin tam pozulmasına gətirib çıxarır.
Darvinin təkamülü nöqteyi-nəzərindən bədəndəki bütün struktur dəyişiklikləri tədricən baş verir və yalnız uğurlu olanlar təbii seçmə yolu ilə seçilir.
M. Behenin "Darwin's Black Box" (1996) kitabında ortaya qoyduğu nəticələr: bayraqlı bakteriyanın mühərriki 40-dan çox hissədən ibarət bölünməz bir sistemdir və ən azı birinin olmaması sistemin tam qeyri-funksional olması o deməkdir ki, bu sistem təbii seçmə yolu ilə yarana bilməz.
Yaradılışçılar üçün Balzam
Alim və biologiya professoru, Bethlehem Lehigh Universitetinin (ABŞ) Biologiya Elmləri Fakültəsinin dekanı M. Behe tərəfindən təqdim edilən yaradılış nəzəriyyəsi dərhal kilsə nazirlərinin və tərəfdarlarının diqqətini çəkdi. həyatın ilahi mənşəyi nəzəriyyəsi.
2005-ci ildə Behe hətta ABŞ-da kreasionizmin öyrənilməsinin tətbiqini nəzərdən keçirən "ağıllı dizayn" nəzəriyyəsinin tərəfdarlarının şahidi olduğu bir məhkəmə prosesinin şahidi oldu. Dover məktəbləri "Pandalar və insanlar haqqında" kursunda. Proses itirildi, belə bir fənnin tədrisi mövcud konstitusiyaya zidd olaraq tanındı.
Lakin kreasionistlər və təkamülçülər arasında mübahisə bu gün də davam edir.
