۰۳ آذر ۱۴۰۳
به روز شده در: ۰۳ آذر ۱۴۰۳ - ۰۰:۱۰
فیلم بیشتر »»
کد ۴۷۶۸۸۸
انتشار: ۰۰:۱۰ - ۱۳-۰۴-۱۳۹۵

باکتری‌ ها می‌توانند ببینند!

محققان با مشاهده کلنیهای Synechocystis به بررسی دقیق پدیده فوتوتاکسیس پرداختند. نتایج آن‌ها نشان داد که باکتری Synechocystis کلا شبیه به یک لنز عمل می‌کند.
ایسنا - Synechocystis باکتری‌های تک سلولی هستند که توانایی دیدن دارند و قدرت بینایی آن‌ها منطبق بر قواعد و اصولی است که در چشم انسان‌ وجود دارد.

به گزارش مجله نچرال هیستوری، باکتری‌ها از حرکت و جنبش خود بهترین بهره را می‌برند. آنها به سوی شرایط محیطی ایده‌آل و منابع غذایی حرکت می‌کنند و خود را از آسیب‌ها دور نگه می‌دارند. هر چند تصور می‌شود که باکتری‌ها بسیار کوچک‌تر از آن هستند که بتوانند عوامل محیطی را مستقیما تشخیص دهند اما آن‌ها می‌توانند ضمن حرکت در محیط اطراف، تغییر عوامل محیطی را تشخیص دهند. در حقیقت باکتری‌ها از یک حافظه زیستی شیمیایی برخوردارند که حرکات آن‌ها را در جهات مختلف تحت تاثیر قرار می‌دهد.

مطالعات جدید محققان دانشگاه فرایبورگ آلمان نشان می‌دهد که باکتری‌ها با ایجاد تصویری از دنیای اطرافشان به مشاهده و درک آن می‌پردازند . آن‌ها مسیرهای عصبی و مراکز پردازش اطلاعات ندارند اما می‌توانند تصویر حاصل را تفسیر کنند.

مشاهده یک نوع باکتری به نام Synechocystis به محققان نشان داد که این موجود تک سلولی احتمالا قادر است ببیند.

Synechocystis متعلق به یک گروه قدیمی از سیانوباکتری‌ها است که به تعداد فراوان در آب‌های آزاد زندگی می‌کنند و در زیستگاه‌های خشکی نیز به صورت بیوفیلم‌های لجن مانند یافت می‌شوند. این گونه یک باکتری فتوسنتزکننده و نسبت به نور شدید حساس است زیرا تشعشعات خورشید به اجزای فتوسنتزی آن آسیب می‌زنند. به همین دلیل Synechocystis همواره به دنبال مکان‌هایی با نور بهینه است . رفتاری که از آن به نام فتوتاکسیس یاد می‌شود.  

وقتی به این باکتری‌ها نور تابانده می‌شود در یک مسیر نسبتا مستقیم شروع به حرکت می‌کنند. آن‌ها همچنین حاوی گیرنده نوری هستند که گروهی از پروتئین‌ها هستند که در چشم حیوانات نیز وجود داشته و طول موج خاصی از نور را جذب می‌کنند. هرچند که فوتوتاکسیس یکی از قدیمی‌ترین مشاهدات علمی مربوط به رفتار سیانوباکتری‌هاست اما هیچ کس نمی‌دانست که این باکتری‌ها چگونه این کار را انجام می‌دهند.

محققان با مشاهده کلنیهای Synechocystis به بررسی دقیق پدیده فوتوتاکسیس پرداختند. نتایج آن‌ها نشان داد که باکتری Synechocystis کلا شبیه به یک لنز عمل می‌کند. این باکتری درست به همان ترتیبی نور را فوکوس می‌کند که عدسی چشم‌ انسان این کار  را انجام می‌دهد. هرچند ساختارهای زیستی این دو کلا متفاوت هستند. وقتی نور به این موجود تک‌سلولی می‌تابد، تصویر وارونه‌ای در سمت مخالف تشکیل شده و توسط گیرنده‌های نوری تشخیص داده می‌شود؛ این عمل نیز درست مشابه با چیزی است که در شبکیه چشم انسان اتفاق می‌افتد. بنابراین می‌توانیم بگوییم که سلول‌های Synechocystis ساده‌ترین چشم‌های جهان هستند.

از آنجا که هر باکتری تقریبا نیم میلیارد بار کوچکتر از چشم انسان است دانشمندان تخمین می‌زنند که قدرت تفکیک زاویه‌ای آن‌ها تنها حدود 20 درجه یعنی تقریبا 1000 بار کمتر از قدرت تفکیک چشم انسان است. Synechocystis احتمالا نمی‌تواند تصویر شفافی از اطراف خود داشته باشد اما درک درستی از منشا نور دارد و حتی این احتمال وجود دارد که طرح کلی محو و نامشخصی از کسی که آن را تماشا می‌کند داشته باشد.

تعیین این که یک سلول منفرد کروی چگونه جهت نور را تشخیص می‌دهد باعث شده سوالات بسیار زیادی در این زمینه مطرح شود. به عنوان مثال برخی سیانوباکتری‌ها میله‌ای شکل هستند. آیا این امکان وجود دارد که این باکتری‌ها نور را منکسر کرده و آن را در قطبین خود متمرکز کنند تا بهتر مسیریابی کنند؟ آیا گونه‌هایی که تشکیل کلنی می‌دهند می‌توانند نور را مثل یک فیبر نوری هدایت کرده و آن را به قسمت‌هایی از کلنی که در سایه قرار دارد بفرستند؟  دانشمندان بر این باورند که نکات جالب بسیاری در این زمینه وجود دارد که هنوز کشف نشده‌اند.
برچسب ها: باکتری‌
ارسال به دوستان
این کیبورد عجیب، نمایشگری لمسی است که به‌عنوان مانیتور هم کاربرد دارد! (+عکس) داستان چشم آقای داوینچی! گلادیاتورهای چپ‌دست چگونه آموزش می‌دیدند؟ معماری متفاوت خانه‌ای در «سبزوار» که برنده جشنواره جهانی معماری شد(+عکس) علایم ابتلا به اختلال اضطراب فراگیر را بشناسید طرز تهیه رب نارنج شمالی /چگونه از تلخ شدن رب جلوگیری کنیم؟ بهترین خانۀ استرالیا در سال 2024؛ یک شاهکار «حیاط‌مرکزی» روی تپه(+عکس) ۵ نیروی هوایی کوچک در جنگ جهانی دوم که کسی در مورد آن ها چیزی نمی گوید(+عکس) معرفی بهترین تک تیراندازان جهان؛ زنان و مردان برجسته تاریخ در میدان نبرد را بشناسید(+عکس) طراحی استثنایی خانه‌ای «قلعه‌مانند» در دماوند که برندۀ جایزه معماری شد(+عکس) تصویربرداری پیشرفته از «قرآن آبی» یک متن پنهان را آشکار کرد(+عکس) این خانه تاریخی را مارکوف و لرزاده ساختند (+عکس) از گنبد نیویورک تا برلین چندطبقه/ آرمان‌شهر در مقابل واقعیت در گوشی غرق می‌شوید و کنترل زمان را از دست می‌دهید؟ اندروید به کمک شما می‌آید بهترین خانۀ ایران در سال 1396؛ مینیمالیسم در دشت‌های استان گلستان(+عکس)