A quimiotropismo egy növény vagy növényrész növekedése vagy mozgása egy kémiai stimulusra adott válaszként. Pozitív kemotropizmusban a mozgás a vegyi anyag felé mutat; a negatív kemotropizmus mozgalomban messze van a vegyszertől.
Erre példa a beporzás során látható: a petefészek cukrokat szabadít fel a virágban, amelyek pozitív hatással járnak a pollen előállítására és a pollencső előállítására.
A tropizmusban a szervezet reakciója gyakran növekedésének, nem pedig mozgásának köszönhető. A tropizmusnak számos formája létezik, és az egyiket kemotropizmusnak nevezik.
A kemotropizmus jellemzői
Mint már említettük, a kemotropizmus a szervezet növekedése, és a kémiai stimulusra adott válaszán alapszik. A növekedési válasz magában foglalhatja az egész szervezetet vagy annak részeit.
A növekedési válasz pozitív vagy negatív is lehet. A pozitív kemotropizmus az, amelyben a növekedési válasz az inger felé fordul, míg a negatív kemotropizmus az, amikor a növekedési válasz távol van az ingertől.
A kemotropikus mozgás másik példája az egyes idegsejt-axonok növekedése az extracelluláris jelekre adott válaszként, amelyek a fejlődő axont a megfelelő szövetek beidegzésére vezetik.
A kemotropizmus bizonyítékát figyelték meg az idegsejtek regenerációjában is, ahol a kemotropikus anyagok a ganglionos neuriteket vezetik a degenerált idegsejtbe. A légköri nitrogén hozzáadása, amelyet nitrogénrögzítésnek is neveznek, a kemotropizmus példája.
A kemotropizmus eltér a kemotaxistól, a fő különbség az, hogy a kemotropizmus a növekedéshez kapcsolódik, míg a kemotaxis a mozgáshoz kapcsolódik.
Mi a kemotaxis?
Az amőba táplálkozik más protistákkal, algákkal és baktériumokkal. Képesnek kell lennie arra, hogy alkalmazkodjon a megfelelő zsákmány átmeneti hiányához, például nyugalmi szakaszokba lépve. Ez a képesség kemotaxis.
Minden amőba valószínűleg rendelkezik ezzel a képességgel, mivel nagy előnyt jelentene ezeknek az organizmusoknak. Valójában a kemotaxist kimutatták az améba proteus, acanthamoeba, naegleria és entamoeba esetében. Ugyanakkor a leginkább tanulmányozott kemotaktikus amoeboid organizmus a dictyostelium discoideum.
A "kemotaxis" kifejezést W. Pfeffer először 1884-ben fogalmazta meg. Így írja le a páfrány spermiumok petesejtjeire való vonzódását, de azóta a jelenséget baktériumokban és számos eukarióta sejtben leírják különböző helyzetekben.
A metazoánok speciális sejtjei megtartották a baktériumok felé való feltérképezés képességét, hogy eltávolítsák azokat a testből, és mechanizmusuk nagyon hasonlít a primitív eukarióták mechanizmusához, amelyet baktériumoknak táplálékhoz való megtalálására használnak.
A kemotaxissal kapcsolatos tudásaink nagy részét a dctyostelium discoideum tanulmányozásával tanultuk meg, és ezt összehasonlítottuk saját neutrofiljeinkkel, a fehérvérsejtekkel, amelyek a testünkben betörő baktériumokat észlelnek és fogyasztanak fel.
A neutrofilek differenciált sejtek és nagyrészt nem bioszintézisek, ami azt jelenti, hogy a szokásos molekuláris biológiai eszközök nem használhatók.
Sok szempontból úgy tűnik, hogy a komplex bakteriális kemotaxis receptorok úgy működnek, mint a kezdetleges agy. Mivel csak néhány száz nanométer átmérőjűek, nanobrainsnek neveztük őket.
Ez felveti a kérdést, hogy mi az agy. Ha az agy olyan szerv, amely szenzoros információkat használ a motoros aktivitás szabályozására, akkor a baktérium nanobrain megfelelne a meghatározásnak.
A neurobiológusok azonban küzdenek ezzel a koncepcióval. Azt állítják, hogy a baktériumok túl kicsik és túl primitívek ahhoz, hogy agyuk legyen: az agyak viszonylag nagyok, összetettek, és többsejtű együttesek neuronokkal.
Másrészt a neurobiológusoknak nincs probléma a mesterséges intelligencia és az agyként működő gépek fogalmával.
Figyelembe véve a számítógépes intelligencia fejlődését, nyilvánvaló, hogy a méret és a látszólagos összetettség gyenge mértékben méri a feldolgozási teljesítményt. Végül is a mai kicsi számítógépek sokkal nagyobb teljesítményűek, mint nagyobb és felületesen összetettebb elődeik.
Az a gondolat, hogy a baktériumok primitívek, szintén hamis gondolat, valószínűleg ugyanazon forrásból származik, amely azt a hitet támasztja alá, hogy a nagyobb agynál jobb.
A baktériumok milliárd évvel tovább fejlődtek, mint az állatok, és rövid generációs idejük és hatalmas népességszámuk miatt a baktériumrendszerek valószínűleg sokkal fejlettebbek, mint bármi, amit az állatvilág kínálhat.
A baktériumok intelligenciájának felmérésekor az emberek egyéni viselkedésének alapvető kérdéseire botlik. Általában csak az átlagos viselkedést veszik figyelembe.
A baktériumpopulációkban a nem genetikai individualitás óriási sokszínűsége miatt, a vonzó gradiensben úszó baktériumok százai közül néhány folyamatosan úszik az előnyben részesített irányba.
Ezek a srácok véletlenül minden rendben mozognak? És mi a helyzet azokkal a kevés emberrel, akik rossz irányba úsznak, a csábító gradiens alatt?
Amellett, hogy a baktériumok vonzzák a környezetük tápanyagait, a baktériumok a jelzőmolekulákat olyan módon választják el, amelyek hajlamosak társulni a többsejtű összeállításokban, ahol más társadalmi kölcsönhatások vannak, amelyek olyan folyamatokhoz vezetnek, mint a biofilm képződése és a patogenezis.
Noha az egyes komponensek szempontjából jól jellemzik, a kemotaxis rendszer alkotóelemei közötti kölcsönhatások összetettségét csak most kezdték megfontolni és értékelni.
A tudomány egyelőre nyitva hagyja a kérdést, hogy mi az intelligens baktérium valójában, amíg nem teljes körű megértést kap arról, hogy mit gondolhatnak, és mennyivel beszélgethetnek egymással.
Irodalom
- Daniel J Webre. Bakteriális kemotaxis (sf). Currente biológia. cell.com.
- Mi az a Chemotaxis (sf).. igi-global.com.
- Kemotaxis (második). bms.ed.ac.uk.
- Tropizmus (2003. március). Encyclopædia Britannica. britannica.com.