Zhvillimi i mikrobiologjisë ka sjellë shumë zbulime në dekadat e fundit. Dhe një prej tyre është veçoritë e lëvizjes së baktereve me flagjella. Dizajni i motorëve të këtyre organizmave të lashtë doli të ishte shumë kompleks dhe, sipas parimit të punës së tyre, është shumë i ndryshëm nga flagjelat e të afërmve tanë më të afërt eukariote të protozoarëve. Motori i bakterit flagellate ka qenë polemika më e nxehtë midis kreacionistëve dhe evolucionistëve. Rreth baktereve, motorëve të tyre flagjelar dhe shumë më tepër - ky artikull.
Biologji e përgjithshme
Për të filluar, le të kujtojmë se çfarë lloj organizmash janë dhe çfarë vendi zënë në sistemin e botës organike në planetin tonë. Domeni i baktereve bashkon një numër të madh të organizmave prokariote njëqelizore (pa një bërthamë të formuar).
Këto qeliza të gjalla u shfaqën në skenën e jetës pothuajse 4 miliardë vjet më parë dhe ishin kolonët e parë të planetit. Ata janëmund të jenë të formave të ndryshme (koke, shufra, vibrio, spiroketa), por shumica e tyre janë flagjela.
Ku jetojnë bakteret? Kudo. Ka më shumë se 5×1030 në planet. Janë rreth 40 milionë prej tyre në 1 gram tokë, deri në 39 trilionë jetojnë në trupin tonë. Ato mund të gjenden në fund të Hendekut Mariana, në "duhanpirësit e zinj" të nxehtë në fund të oqeaneve, në akullin e Antarktidës dhe aktualisht keni deri në 10 milionë baktere në duart tuaja.
Vlera është e pamohueshme
Pavarësisht madhësisë së tyre mikroskopike (0,5-5 mikron), biomasa e tyre totale në Tokë është më e madhe se biomasa e kafshëve dhe bimëve së bashku. Roli i tyre në qarkullimin e substancave është i pazëvendësueshëm dhe vetitë e tyre të konsumatorëve (shkatërruesit e lëndës organike) nuk lejojnë që planeti të mbulohet me male kufomash.
Dhe mos harroni për patogjenët: murtaja, lija, sifilizi, tuberkulozi dhe shumë sëmundje të tjera infektive shkaktohen gjithashtu nga bakteret.
Bakteret kanë gjetur aplikim në aktivitetin ekonomik njerëzor. Duke filluar nga industria ushqimore (produktet e qumështit të thartë, djathrat, perimet turshi, pijet alkoolike), ekonomia e gjelbër (biokarburantet dhe biogazi) te metodat e inxhinierisë së qelizave dhe prodhimi i barnave (vaksinat, serumet, hormonet, vitaminat).
Morfologji e përgjithshme
Siç është përmendur tashmë, këta përfaqësues njëqelizor të jetës nuk kanë një bërthamë, materiali i tyre trashëgues (molekulat e ADN-së në formën e një unaze) ndodhen në një zonë të caktuar të citoplazmës (nukleoid). Qeliza e tyre ka një membranë plazmatike dhenjë kapsulë e dendur e formuar nga mureina peptidoglikan. Nga organelet qelizore, bakteret kanë mitokondri, mund të ketë kloroplaste dhe struktura të tjera me funksione të ndryshme.
Shumica e baktereve janë flagjela. Kapsula e ngushtë në sipërfaqen e qelizës i pengon ata të lëvizin duke ndryshuar vetë qelizën, siç bëjnë ameba. Flagjelat e tyre janë formacione të dendura proteinike me gjatësi të ndryshme dhe një diametër prej rreth 20 nm. Disa baktere kanë një flagelum të vetëm (monotrik), ndërsa të tjerët kanë dy (amfitrik). Ndonjëherë flagjelat renditen në tufa (lofotrike) ose mbulojnë të gjithë sipërfaqen e qelizës (peritrike).
Shumë prej tyre jetojnë si qeliza të vetme, por disa formojnë grupime (çifte, zinxhirë, filamente, hife).
Veçoritë e lëvizjes
Bakteret flagelare mund të lëvizin në mënyra të ndryshme. Disa lëvizin vetëm përpara dhe ndryshojnë drejtim duke u rrëzuar. Disa janë në gjendje të dridhen, ndërsa të tjerët lëvizin duke rrëshqitur.
Flamgjelat bakteriale funksionojnë jo vetëm si një "rrem" qelizor, por mund të jenë edhe një mjet "imbarkimi".
Deri vonë, besohej se flagjelli i një bakteri tundet si bishti i gjarprit. Studimet e fundit kanë treguar se flagelumi i baktereve është shumë më i ndërlikuar. Punon si një turbinë. E bashkangjitur në makinë, ajo rrotullohet në një drejtim. Makina, ose motori flagjelar i baktereve, është një strukturë molekulare komplekse që funksionon si një muskul. Me ndryshimin se muskujt duhet të relaksohen pas tkurrjes, dhe motori bakterial punon vazhdimisht.
Nanomekanizmi i flagjelit
Pa u thelluar në biokiminë e lëvizjes, vërejmë se deri në 240 proteina janë të përfshira në krijimin e lëvizjes së flagelumit, të cilat ndahen në 50 komponentë molekularë me një funksion specifik në sistem.
Në këtë sistem shtytës bakteresh, ekziston një rotor që lëviz dhe një stator që siguron këtë lëvizje. Ka një bosht lëvizës, tufa, tufë, frena dhe përshpejtues
Ky motor në miniaturë lejon një bakter të udhëtojë 35 herë më shumë se madhësia e tij në vetëm 1 sekondë. Në të njëjtën kohë, puna e vetë flagjellës, e cila bën 60 mijë rrotullime në minutë, trupi shpenzon vetëm 0,1% të të gjithë energjisë që konsumon qeliza.
Është gjithashtu befasuese që bakteri mund të zëvendësojë dhe riparojë të gjitha pjesët e mekanizmit të tij shtytës "në lëvizje". Vetëm imagjinoni se jeni në një aeroplan. Dhe teknikët ndryshojnë tehet e një motori që funksionon.
Flagella vs Darvin
Një motor i aftë të funksionojë me shpejtësi deri në 60,000 rpm, që ndizet vetë dhe përdor vetëm karbohidratet (sheqerin) si lëndë djegëse, duke pasur një pajisje të ngjashme me një motor elektrik - a mund të kishte evoluar një pajisje e tillë?
Kjo është pyetja që Michael Behe, PhD, i bëri vetes në vitin 1988. Ai futi në biologji konceptin e një sistemi të pakalueshëm - një sistem në të cilin të gjitha pjesët e tij janë njëkohësisht të nevojshme për të siguruar funksionimin e tij dhe heqjen e madjenjë pjesë çon në një ndërprerje të plotë të funksionimit të saj.
Nga pikëpamja e evolucionit të Darvinit, të gjitha ndryshimet strukturore në trup ndodhin gradualisht dhe vetëm ato të suksesshme zgjidhen nga seleksionimi natyror.
Përfundimet e M. Behe, të paraqitura në librin "Kutia e zezë e Darvinit" (1996): motori i një bakteri me flagjella është një sistem i pandashëm prej më shumë se 40 pjesësh dhe mungesa e të paktën njërës do të çojë në një mosfunksionim i plotë i sistemit, që do të thotë se ky sistem nuk është mund të ketë ardhur përmes seleksionimit natyror.
Balm për kreacionistët
Teoria e krijimit e paraqitur nga shkencëtari dhe profesori i biologjisë, dekani i Fakultetit të Shkencave Biologjike në Universitetin Lehigh të Betlehemit (SHBA) M. Behe tërhoqi menjëherë vëmendjen e ministrave të kishës dhe mbështetësve të teoria e origjinës hyjnore të jetës.
Në vitin 2005, Behe madje ishte dëshmitar i një procesi gjyqësor në Shtetet e Bashkuara, ku Behe ishte dëshmitar nga mbështetësit e teorisë së "dizajnit inteligjent", i cili konsideronte futjen e studimit të kreacionizmit në shkollat e Doverit në kursin "Për pandat dhe njerëzit". Procesi humbi, mësimi i një lënde të tillë u njoh si në kundërshtim me kushtetutën aktuale.
Por debati midis kreacionistëve dhe evolucionistëve vazhdon sot.
