Микробиологиянын өнүгүшү акыркы он жылдыкта көптөгөн ачылыштарды алып келди. Ал эми алардын бири - желегилүү бактериялардын кыймылынын өзгөчөлүгү. Бул байыркы организмдердин кыймылдаткычтарынын конструкциясы абдан татаал болуп чыкты жана алардын иштөө принцибине ылайык, жөнөкөйлөрдүн эң жакын эукариоттук туугандарыбыздын флагелласынан абдан айырмаланат. Креационисттер менен эволюционисттердин ортосундагы эң кызуу талаш-тартыш флагеллатты бактериянын кыймылдаткычы болгон. Бактериялар, алардын кыймылдаткычтары жана башка көптөгөн нерселер жөнүндө - бул макала.
Жалпы биология
Баштоо үчүн, алардын кандай организмдер экенин жана биздин планетадагы органикалык дүйнөнүн системасында кандай орунду ээлегенин эстеп көрөлү. Бактериялар домени көп сандагы бир клеткалуу прокариоттук (түзүлгөн ядросу жок) организмдерди бириктирет.
Бул тирүү клеткалар жашоо сахнасында дээрлик 4 миллиард жыл мурун пайда болгон жана планетанын биринчи отурукташкандары болгон. Аларар кандай формада болушу мүмкүн (кокктар, таякчалар, вибриондор, спирохеттер), бирок алардын көбү желекчелер.
Бактериялар кайда жашайт? Бардык жерде. Планетада 5×1030 ашык. Алардын 1 грамм топуракта 40 миллионго жакыны бар, биздин денебизде 39 триллионго чейин жашайт. Аларды Мариана чуңкурунун түбүндө, океандын түбүндөгү ысык "кара чылымчылардан", Антарктиданын музунан табууга болот жана учурда колуңузда 10 миллионго чейин бактерия бар.
Баасы талашсыз
Микроскопиялык өлчөмүнө (0,5-5 микрон) карабастан, алардын Жердеги жалпы биомассасы жаныбарлар менен өсүмдүктөрдүн биомассасынан чоң. Заттардын айлануусундагы алардын ролу алмаштырылгыс жана алардын керектөөчүлөрүнүн (органикалык заттарды жок кылуучу) касиеттери планетаны өлүктөрдүн тоолору менен каптоого жол бербейт.
Ошондой эле оору козгогучтарды унутпаңыз: чума, чечек, сифилис, кургак учук жана башка көптөгөн жугуштуу оорулар да бактериялардан келип чыгат.
Бактериялар адамдын экономикалык ишмердигинде колдонулушун тапты. Тамак-аш өнөр жайынан (кычкыл сүт азыктары, сырлар, маринаддалган жашылчалар, алкоголдук ичимдиктер), жашыл экономикадан (биоотун жана биогаз) клетка инженериясынын ыкмаларына жана дары-дармектерди (вакциналар, сывороткалар, гормондор, витаминдер) өндүрүүгө чейин.
Жалпы морфология
Айтылгандай, жашоонун бул бир клеткалуу өкүлдөрүнүн ядросу жок, алардын тукум куума материалы (шакек түрүндөгү ДНК молекулалары) цитоплазманын (нуклеоид) белгилүү бир аймагында жайгашкан. Алардын клеткасында плазмалык мембрана жанапептидогликан муреинден түзүлгөн жыш капсула. Клетка органеллдеринин ичинен бактериялардын митохондриялары бар, хлоропласттар жана башка ар кандай функцияларды аткарган структуралар болушу мүмкүн.
Бактериялардын көбү флагелла. Клетканын бетиндеги бекем капсула амеба сыяктуу клетканын өзүн өзгөртүп, алардын ары-бери жүрүшүнө тоскоол болот. Алардын желектери ар кандай узундуктагы жана диаметри болжол менен 20 нм болгон тыгыз протеиндик түзүлүштөр. Кээ бир бактерияларда бир желек (монотрих), башкаларында эки (амфитрих) болот. Кээде желектер боо болуп тизилип (лофотрихоз) же клетканын бүткүл бетин каптап турат (перитрихоз).
Алардын көбү бир клетка катары жашашат, бирок кээ бирлери кластерлерди (жуптар, чынжырлар, жиптер, гифалар) түзөт.
Кыймыл өзгөчөлүктөрү
Flagellar бактериялар ар кандай жолдор менен кыймылдай алат. Кээ бирлери алдыга гана жылып, багытын оодарып өзгөрөт. Кээ бирлери титиреп, башкалары тайгаланып кыймылдайт.
Бактериялык желек клеткалык "калак" катары гана иштебестен, "отургузуу" куралы да боло алат.
Жакынкы убактарга чейин бактериянын желеги жыландын куйругундай силкийт деп эсептелчү. Акыркы изилдөөлөр көрсөткөндөй, бактериялардын желеги алда канча татаал. Бул турбина сыяктуу иштейт. Айдоочуга тиркелген, ал бир багытта айланат. Бактериялардын кыймылдаткычы же флагеллярдык кыймылдаткычы булчуң сыяктуу иштеген татаал молекулярдык түзүлүш. Айырмачылыгы менен булчуң жыйрылышынан кийин эс алышы керек жана бактериялык кыймылдаткыч тынымсыз иштейт.
Желектин наномеханизми
Кыймылдын биохимиясын изилдебестен, 240ка чейин протеин желекченин түзүлүшүнө катышып жатканын белгилейбиз, алар системада белгилүү бир функциясы бар 50 молекулярдык компонентке бөлүнгөн.
Бактериялардын бул кыймылдоо системасында кыймылдаган ротор жана бул кыймылды камсыз кылуучу статор бар. Жетектөөчү вал, втулка, муфта, тормоздор жана тездеткичтер бар
Бул миниатюралык кыймылдаткыч бир бактерияга 1 секунданын ичинде өзүнүн өлчөмүнөн 35 эсе чоңураак жол жүрүүгө мүмкүндүк берет. Ошол эле учурда, бир мүнөтүнө 60 миң айлануу жасаган желектин өзүнүн иши, дене клетка керектеген бардык энергиянын 0,1% гана коротот.
Бактерия өзүнүн кыймылдаткыч механизминин бардык бөлүктөрүн «жолдо» алмаштырып, оңдоп ала тургандыгы да таң калыштуу. Жөн эле учакта экениңизди элестетиңиз. Ал эми техниктер иштеп жаткан мотордун бычактарын алмаштырышат.
Flagella vs Darwin
60 000 об/мин ылдамдыкта иштей ала турган кыймылдаткыч, өзүнөн-өзү ишке кирүүчү жана күйүүчү май катары углеводдорду (кантты) гана колдоно турган, электр кыймылдаткычына окшош түзүлүшкө ээ - мындай түзүлүш эволюциялашып кетиши мүмкүнбү?
Бул суроону PhD доктору Майкл Бихе 1988-жылы өзүнө берген. Ал биологияга кыскартууга мүмкүн болбогон система деген түшүнүктү киргизген – анын бардык бөлүктөрү бир эле учурда анын иштешин камсыз кылуу үчүн зарыл болгон система, ал эми жупташууларды алып салуу.бир бөлүгү анын иштешинин толук бузулушуна алып келет.
Дарвиндин эволюциясынын көз карашы боюнча, организмдеги бардык структуралык өзгөрүүлөр акырындык менен ишке ашат жана табигый тандалуу аркылуу ийгиликтүүлөрү гана тандалат.
М. Бехенин «Дарвиндин кара кутусу» (1996) китебинде баяндалган тыянактары: желбиреген бактериянын кыймылдаткычы 40тан ашык бөлүктөн турган бөлүнгүс система жана жок дегенде биринин жок болушуна алып келет. системанын толук иштебей калышы, бул система табигый тандалуу аркылуу пайда болушу мүмкүн эмес дегенди билдирет.
Креационисттер үчүн бальзам
Окумуштуу жана биология профессору, Бетлехемдеги (АКШ) Лихай университетинин биологиялык илимдер факультетинин деканы М. Бихе сунуштаган жаратуу теориясы дароо чиркөө министрлеринин жана колдоочуларынын көңүлүн бурду. жашоонун кудайдан келип чыгышынын теориясы.
2005-жылы, Бехе ал тургай Америка Кошмо Штаттарында сот процессине күбө болгон, ал жерде Бехе "акылдуу дизайн" теориясынын жактоочуларынын күбөсү болгон, ал жерде креационизмди изилдөөнү киргизүүнү караган. Довер мектептери «Пандалар жана адамдар жөнүндө» курсунда. Процесс жоголду, мындай предметти окутуу азыркы конституцияга карама-каршы келет деп табылды.
Бирок креационисттер менен эволюционисттердин ортосундагы талаш бүгүн да уланууда.
