მიკრობიოლოგიის განვითარებამ მრავალი აღმოჩენა მოიტანა ბოლო ათწლეულების განმავლობაში. და ერთ-ერთი მათგანია ფლაგელირებული ბაქტერიების მოძრაობის თავისებურებები. ამ უძველესი ორგანიზმების ძრავების დიზაინი ძალიან რთული აღმოჩნდა და, მათი მუშაობის პრინციპის მიხედვით, ძალიან განსხვავდება პროტოზოების ჩვენი უახლოესი ევკარიოტული ნათესავების დროშებისგან. ფლაგელატის ბაქტერიის ძრავა იყო ყველაზე მწვავე დაპირისპირება კრეაციონისტებსა და ევოლუციონისტებს შორის. ბაქტერიების, მათი ფლაგელური ძრავების და მრავალი სხვა შესახებ - ეს სტატია.
ზოგადი ბიოლოგია
დასაწყისად გავიხსენოთ როგორი ორგანიზმები არიან ისინი და რა ადგილი უჭირავთ ორგანული სამყაროს სისტემაში ჩვენს პლანეტაზე. ბაქტერიების დომენი აერთიანებს უამრავ უჯრედულ პროკარიოტულ (წარმოქმნილი ბირთვის გარეშე) ორგანიზმებს.
ეს ცოცხალი უჯრედები გამოჩნდნენ სიცოცხლის სცენაზე თითქმის 4 მილიარდი წლის წინ და იყვნენ პლანეტის პირველი დასახლებები. Ისინი არიანშეიძლება იყოს სხვადასხვა ფორმის (კოკები, წნელები, ვიბრიოები, სპიროქეტები), მაგრამ მათი უმეტესობა არის დროშები.
სად ცხოვრობენ ბაქტერიები? Ყველგან. პლანეტაზე 5×1030-ზე მეტია. დაახლოებით 40 მილიონი მათგანია 1 გრამ ნიადაგში, 39 ტრილიონამდე ცხოვრობს ჩვენს ორგანიზმში. ისინი გვხვდება მარიანას თხრილის ფსკერზე, ცხელ "შავ მწეველებში" ოკეანეების ფსკერზე, ანტარქტიდის ყინულში და ამჟამად ხელზე 10 მილიონამდე ბაქტერია გაქვთ.
მნიშვნელობა უდაოა
მიუხედავად მათი მიკროსკოპული ზომისა (0,5-5 მიკრონი), მათი მთლიანი ბიომასა დედამიწაზე აღემატება ცხოველთა და მცენარეთა ბიომასას ერთად. მათი როლი ნივთიერებების მიმოქცევაში შეუცვლელია და მათი მომხმარებელთა (ორგანული ნივთიერებების დამღუპველი) თვისებები არ იძლევა იმის საშუალებას, რომ პლანეტა დაიფაროს გვამების მთებით..
და არ დაგავიწყდეთ პათოგენების შესახებ: ჭირი, ჩუტყვავილა, სიფილისი, ტუბერკულოზი და მრავალი სხვა ინფექციური დაავადება ასევე გამოწვეულია ბაქტერიებით.
ბაქტერიებმა იპოვეს გამოყენება ადამიანის ეკონომიკურ საქმიანობაში. დაწყებული კვების მრეწველობისგან (რძის პროდუქტები, ყველი, მწნილი ბოსტნეული, ალკოჰოლური სასმელები), მწვანე ეკონომიკიდან (ბიოსაწვავი და ბიოგაზი) უჯრედული ინჟინერიის მეთოდებით და წამლების წარმოებამდე (ვაქცინები, შრატები, ჰორმონები, ვიტამინები).
ზოგადი მორფოლოგია
როგორც უკვე აღვნიშნეთ, სიცოცხლის ამ ერთუჯრედიან წარმომადგენლებს არ აქვთ ბირთვი, მათი მემკვიდრეობითი მასალა (დნმ-ის მოლეკულები რგოლის სახით) მდებარეობს ციტოპლაზმის (ნუკლეოიდის) გარკვეულ არეალში. მათ უჯრედს აქვს პლაზმური მემბრანა დაპეპტიდოგლიკან მურეინის მიერ წარმოქმნილი მკვრივი კაფსულა. უჯრედის ორგანელებიდან ბაქტერიებს აქვთ მიტოქონდრია, შეიძლება იყოს ქლოროპლასტები და სხვადასხვა ფუნქციის მქონე სხვა სტრუქტურები.
ბაქტერიების უმეტესობა არის დროშები. უჯრედის ზედაპირზე მჭიდრო კაფსულა ხელს უშლის მათ გადაადგილებას თავად უჯრედის შეცვლით, როგორც ამას აკეთებენ ამები. მათი დროშები არის სხვადასხვა სიგრძის მკვრივი ცილოვანი წარმონაქმნები და დიამეტრი დაახლოებით 20 ნმ. ზოგიერთ ბაქტერიას აქვს ერთი ფლაგელი (ერთფეროვანი), ზოგს კი ორი (ამფიტრიხული). ზოგჯერ დროშები განლაგებულია შეკვლებად (ლოფოტრიხული) ან ფარავს უჯრედის მთელ ზედაპირს (პერიტრიხულს).
ბევრი მათგანი ცხოვრობს როგორც ერთუჯრედიანი, მაგრამ ზოგიერთი ქმნის მტევანებს (წყვილებს, ჯაჭვებს, ძაფებს, ჰიფებს).
მოძრაობის მახასიათებლები
ფლაგელარული ბაქტერიები შეიძლება მოძრაობდნენ სხვადასხვა გზით. ზოგი მხოლოდ წინ მიიწევს და მიმართულებას ცვლის დახრის გზით. ზოგს შეუძლია კრუნჩხვა, ზოგს კი სრიალით მოძრაობს.
ბაქტერიული დროშები ფუნქციონირებს არა მხოლოდ როგორც ფიჭური "ნიჩი", არამედ შეიძლება იყოს "პანსიონის" ინსტრუმენტი.
ბოლო დრომდე ითვლებოდა, რომ ბაქტერიის ფლაგელი გველის კუდივით ტრიალებს. ბოლო კვლევებმა აჩვენა, რომ ბაქტერიების დროშა გაცილებით რთულია. მუშაობს როგორც ტურბინა. დისკზე მიმაგრებული, ის ბრუნავს ერთი მიმართულებით. მამოძრავებელი, ანუ ბაქტერიების ფლაგელარული ძრავა, რთული მოლეკულური სტრუქტურაა, რომელიც მუშაობს კუნთის მსგავსად. იმ განსხვავებით, რომ კუნთი უნდა მოდუნდეს შეკუმშვის შემდეგ და ბაქტერიული ძრავა მუდმივად მუშაობს.
დროშების ნანომექანიზმი
მოძრაობის ბიოქიმიაში ჩაღრმავების გარეშე, ჩვენ აღვნიშნავთ, რომ ფლაგელის დრაივის შექმნაში მონაწილეობს 240-მდე ცილა, რომლებიც იყოფა 50 მოლეკულურ კომპონენტად, რომლებსაც აქვთ კონკრეტული ფუნქცია სისტემაში.
ბაქტერიების ამ მამოძრავებელ სისტემაში არის როტორი, რომელიც მოძრაობს და სტატორი, რომელიც უზრუნველყოფს ამ მოძრაობას. არის ამძრავი ლილვი, ბუჩქი, კლაჩი, მუხრუჭები და ამაჩქარებლები
ეს მინიატურული ძრავა საშუალებას აძლევს ბაქტერიას იმოგზაუროს 35-ჯერ მეტი მისი ზომა მხოლოდ 1 წამში. ამავდროულად, ფლაგელუმის მუშაობა, რომელიც წუთში 60 ათას ბრუნს აკეთებს, ორგანიზმი ხარჯავს მთელი ენერგიის მხოლოდ 0,1%-ს, რომელსაც უჯრედი მოიხმარს.
ასევე გასაკვირია, რომ ბაქტერიას შეუძლია შეცვალოს და შეაკეთოს თავისი მამოძრავებელი მექანიზმის ყველა ნაწილი "გადაადგილებაში". უბრალოდ წარმოიდგინეთ, რომ თვითმფრინავში ხართ. და ტექნიკოსები ცვლიან მოძრავ ძრავის პირებს.
ფლაგელა vs დარვინი
ძრავი, რომელსაც შეუძლია იმუშაოს 60,000 ბრ/წთ სიჩქარით, თვითჩაშვებით და საწვავად მხოლოდ ნახშირწყლების (შაქარის) გამოყენებით, ელექტროძრავის მსგავსი მოწყობილობა - შეიძლებოდა თუ არა ასეთი მოწყობილობა ევოლუცია?
ეს კითხვა დაუსვა საკუთარ თავს 1988 წელს დოქტორმა მაიკლ ბეჰემ. მან ბიოლოგიაში შემოიტანა ცნება შეუქცევადი სისტემის შესახებ - სისტემა, რომელშიც მისი ყველა ნაწილი ერთდროულად არის საჭირო მისი მუშაობის უზრუნველსაყოფად და თუნდაც ამოღების მიზნით.ერთი ნაწილი იწვევს მისი ფუნქციონირების სრულ დარღვევას.
დარვინის ევოლუციის თვალსაზრისით, სხეულში ყველა სტრუქტურული ცვლილება თანდათანობით ხდება და მხოლოდ წარმატებული შეირჩევა ბუნებრივი გადარჩევით.
M. Behe-ს დასკვნები, გადმოცემულია წიგნში "დარვინის შავი ყუთი" (1996): ფლაგელირებული ბაქტერიის ძრავა არის 40-ზე მეტი ნაწილისგან შემდგარი განუყოფელი სისტემა და მინიმუმ ერთის არარსებობა გამოიწვევს სისტემის სრული არაფუნქციონირება, რაც ნიშნავს, რომ ეს სისტემა არ შეიძლებოდა წარმოშობილიყო ბუნებრივი გადარჩევის გზით.
ბალზამი კრეაციონისტებისთვის
შექმნის თეორიამ, რომელიც წარმოადგინა მეცნიერმა და ბიოლოგიის პროფესორმა, ბეთლემის (აშშ) ლიჰაი უნივერსიტეტის ბიოლოგიურ მეცნიერებათა ფაკულტეტის დეკანმა მ. ბეჰემ მაშინვე მიიპყრო ეკლესიის მსახურებისა და მხარდამჭერების ყურადღება. სიცოცხლის ღვთაებრივი წარმოშობის თეორია.
2005 წელს ბეჰე შეესწრო სასამართლო პროცესს შეერთებულ შტატებში, სადაც ბეჰე იყო მოწმე "ინტელექტუალური დიზაინის" თეორიის მხარდამჭერებისგან, რომელიც განიხილავდა კრეაციონიზმის შესწავლის დანერგვას დოვერის სკოლები კურსში "პანდასა და ადამიანებზე". პროცესი დაიკარგა, ასეთი საგნის სწავლება მოქმედ კონსტიტუციას ეწინააღმდეგებოდა.
მაგრამ დებატები კრეაციონისტებსა და ევოლუციონისტებს შორის დღესაც გრძელდება.
