Մանրէաբանության զարգացումը վերջին տասնամյակների ընթացքում բազմաթիվ բացահայտումներ է բերել։ Եվ դրանցից մեկը դրոշակավոր բակտերիաների շարժման առանձնահատկություններն են։ Այս հնագույն օրգանիզմների շարժիչների դիզայնը պարզվեց, որ շատ բարդ է և, ըստ նրանց աշխատանքի սկզբունքի, շատ է տարբերվում նախակենդանիների մեր ամենամոտ էուկարիոտ հարազատների դրոշակներից: Դրոշակավոր մանրէի շարժիչը ամենաթեժ վեճն է եղել կրեացիոնիստների և էվոլյուցիոնիստների միջև: Բակտերիաների, դրանց դրոշակավոր շարժիչների և շատ ավելին - այս հոդվածը:
Ընդհանուր կենսաբանություն
Սկզբից եկեք հիշենք, թե ինչպիսի օրգանիզմներ են դրանք և ինչ տեղ են զբաղեցնում մեր մոլորակի օրգանական աշխարհի համակարգում։ Բակտերիաների տիրույթը միավորում է հսկայական թվով միաբջիջ պրոկարիոտ (առանց ձևավորված միջուկի) օրգանիզմներ։
Այս կենդանի բջիջները հայտնվել են կյանքի ասպարեզում գրեթե 4 միլիարդ տարի առաջ և եղել են մոլորակի առաջին վերաբնակիչները: Նրանք ենկարող են լինել տարբեր ձևերի (կոկիներ, ձողեր, վիբրիոներ, սպիրոխետներ), բայց դրանցից շատերը դրոշակներ են։
Որտե՞ղ են ապրում բակտերիաները: Ամենուր. Մոլորակի վրա կան ավելի քան 5×1030: Դրանցից մոտ 40 միլիոն կա 1 գրամ հողում, մեր օրգանիզմում ապրում է մինչև 39 տրիլիոն: Դրանք կարելի է գտնել Մարիանայի խրամատի հատակում, օվկիանոսների հատակին տաք «սև ծխողների» մեջ, Անտարկտիդայի սառույցներում, և ներկայումս ձեր ձեռքերում մինչև 10 միլիոն բակտերիա կա:
Արժեքն անհերքելի է
Չնայած նրանց մանրադիտակային չափերին (0,5-5 մկմ), նրանց ընդհանուր կենսազանգվածը Երկրի վրա ավելի մեծ է, քան կենդանիների և բույսերի կենսազանգվածը միասին վերցրած: Նրանց դերը նյութերի շրջանառության մեջ անփոխարինելի է, և սպառողների (օրգանական նյութերը ոչնչացնողների) հատկությունները թույլ չեն տալիս մոլորակը ծածկել դիակների լեռներով։
Եվ մի մոռացեք հարուցիչների մասին՝ ժանտախտը, ջրծաղիկը, սիֆիլիսը, տուբերկուլյոզը և շատ այլ վարակիչ հիվանդություններ առաջանում են նաև բակտերիայից։
Բակտերիաները կիրառություն են գտել մարդու տնտեսական գործունեության մեջ։ Սկսած սննդի արդյունաբերությունից (թթու կաթնամթերք, պանիրներ, թթու բանջարեղեն, ալկոհոլային խմիչքներ), կանաչ տնտեսությունից (կենսավառելիք և կենսագազ) մինչև բջջային ճարտարագիտության մեթոդներ և դեղերի արտադրություն (պատվաստանյութեր, շիճուկներ, հորմոններ, վիտամիններ):
Ընդհանուր մորֆոլոգիա
Ինչպես արդեն նշվեց, կյանքի այս միաբջիջ ներկայացուցիչները չունեն միջուկ, նրանց ժառանգական նյութը (ԴՆԹ-ի մոլեկուլները օղակի տեսքով) գտնվում են ցիտոպլազմայի որոշակի տարածքում (նուկլեոիդ): Նրանց բջիջն ունի պլազմային թաղանթ ևխիտ պարկուճ, որը ձևավորվում է պեպտիդոգլիկան մուրեյնի կողմից: Բջջային օրգանելներից բակտերիաները ունեն միտոքոնդրիաներ, կարող են լինել քլորոպլաստներ և տարբեր գործառույթներ ունեցող այլ կառուցվածքներ։
Բակտերիաների մեծ մասը դրոշակ է: Բջջի մակերևույթի ամուր պարկուճը թույլ չի տալիս նրանց տեղաշարժվել՝ փոխելով բջիջը, ինչպես անում են ամեոբաները: Նրանց դրոշակները տարբեր երկարությունների և մոտ 20 նմ տրամագծով խիտ սպիտակուցային գոյացություններ են։ Որոշ բակտերիաներ ունեն մեկ դրոշակ (միաձույլ), իսկ մյուսները ունեն երկու (ամֆիտրիկ): Երբեմն դրոշակները դասավորված են կապոցներով (լոֆոտրիկ) կամ ծածկում են բջջի ամբողջ մակերեսը (պերիտրիկ):
Նրանցից շատերն ապրում են որպես միայնակ բջիջներ, բայց որոշները կազմում են կլաստերներ (զույգեր, շղթաներ, թելեր, հիֆեր):
Շարժման առանձնահատկություններ
Դրոշակային բակտերիաները կարող են տարբեր կերպ շարժվել: Ոմանք շարժվում են միայն առաջ, և ուղղությունը փոխում են շրջվելով: Ոմանք կարող են կծկվել, իսկ մյուսները շարժվում են սահելով:
Բակտերիալ դրոշակները գործում են ոչ միայն որպես բջջային «թիթ», այլ նաև կարող են լինել «բռնելու» գործիք:
Մինչ վերջերս ենթադրվում էր, որ բակտերիաների դրոշակը շարժվում է օձի պոչի նման: Վերջին ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ բակտերիաների դրոշակը շատ ավելի բարդ է: Այն աշխատում է տուրբինի պես։ Կցված շարժիչին, այն պտտվում է մեկ ուղղությամբ: Շարժիչը կամ բակտերիաների դրոշակակիր շարժիչը բարդ մոլեկուլային կառուցվածք է, որն աշխատում է մկանի նման: Այն տարբերությամբ, որ կծկումից հետո մկանը պետք է թուլանա, իսկ բակտերիալ շարժիչը անընդհատ աշխատում է։
Դրոշակի նանոմեխանիզմ
Առանց շարժման կենսաքիմիայի մեջ խորանալու՝ մենք նշում ենք, որ դրոշակի շարժման ստեղծմանը մասնակցում է մինչև 240 սպիտակուց, որոնք բաժանված են համակարգում հատուկ գործառույթ ունեցող 50 մոլեկուլային բաղադրիչների։
Բակտերիաների այս շարժիչ համակարգում կա ռոտոր, որը շարժվում է և ստատոր, որն ապահովում է այդ շարժումը: Առկա է շարժիչի լիսեռ, ճարմանդ, կալանք, արգելակներ և արագացուցիչներ
Այս մանրանկարիչ շարժիչը թույլ է տալիս բակտերիային 1 վայրկյանում անցնել իր չափից 35 անգամ: Միևնույն ժամանակ, բուն դրոշակի աշխատանքը, որը րոպեում կատարում է 60 հազար պտույտ, օրգանիզմը ծախսում է բջիջի սպառած ողջ էներգիայի միայն 0,1%-ը։
Զարմանալի է նաև, որ բակտերիան կարող է փոխարինել և վերանորոգել իր շարժիչ մեխանիզմի բոլոր մասերը «երթևեկելիս»։ Պարզապես պատկերացրեք, որ դուք ինքնաթիռում եք: Իսկ տեխնիկները փոխում են աշխատող շարժիչի սայրերը։
Դրոշակ ընդդեմ Դարվինի
Շարժիչ, որը կարող է աշխատել մինչև 60000 պտ/րոպ արագությամբ, ինքնագործարկվել և որպես վառելիք օգտագործել միայն ածխաջրեր (շաքար), ունենալով էլեկտրական շարժիչին նման սարք.
Սա այն հարցն է, որն ինքն իրեն տվել է բ.գ.թ. Մայքլ Բեհեն 1988 թվականին: Նա կենսաբանության մեջ մտցրեց անկրճատելի համակարգի հայեցակարգը. համակարգ, որի բոլոր մասերը միաժամանակ անհրաժեշտ են ապահովելու իր գործունեությունը և նույնիսկ վերացնելը:մի մասը հանգեցնում է նրա գործունեության ամբողջական խաթարմանը։
Դարվինի էվոլյուցիայի տեսանկյունից մարմնի բոլոր կառուցվածքային փոփոխությունները տեղի են ունենում աստիճանաբար, և միայն հաջողակներն են ընտրվում բնական ընտրության միջոցով:
Մ. Բեհեի եզրակացությունները, որոնք ներկայացված են «Դարվինի սև արկղը» գրքում (1996 թ.). համակարգի ամբողջական ոչ ֆունկցիոնալությունը, ինչը նշանակում է, որ այս համակարգը չի կարող առաջանալ բնական ընտրության միջոցով:
Բալզամ կրեացիոնիստների համար
Ստեղծման տեսությունը, ինչպես ներկայացրել է գիտնական և կենսաբանության պրոֆեսոր, Բեթղեհեմի Լեհայ համալսարանի (ԱՄՆ) կենսաբանական գիտությունների ֆակուլտետի դեկան Մ. Բեհեն անմիջապես գրավեց եկեղեցու սպասավորների և աջակիցների ուշադրությունը. կյանքի աստվածային ծագման տեսությունը։
2005 թվականին Բեհեն նույնիսկ ականատես եղավ ԱՄՆ-ում դատական գործընթացի, որտեղ Բեհեն վկա էր «խելացի դիզայնի» տեսության կողմնակիցներից, որոնք համարում էին կրեացիոնիզմի ուսումնասիրության ներդրումը աշխարհում: Դովերի դպրոցները «Պանդաների և մարդկանց մասին» դասընթացում։ Գործընթացը կորավ, նման առարկայի դասավանդումը ճանաչվեց գործող սահմանադրությանը հակասող։.
Բայց կրեացիոնիստների և էվոլյուցիոնիստների միջև բանավեճը շարունակվում է այսօր:
