اكتشافٌ آخرٌ عن طريق الصدفة: خلايا البكتيريا الزرقاء لها أصغر"عيون" في العالم!

استمع على ساوندكلاود 🎧

هل شعرتَ يوماً بأنَّك مُراقب؟ أو توهمت وجود عيونٍ صغيرةٍ تُحدِّق بك؟ ... لربما لم تكن واهماً بالكامل ... ففي اكتشافٍ مفاجئٍ وجد العلماء أنَّ البكتيريا ترى العالم بطريقةٍ فعَّالةٍ بنفس الآلية التي يراه فيها البشر، حيث يمكن اعتبار الخلايا البكترية "مُقلُ عيونٍ مجهرية"، ما المقصود بذلك وكيف تم هذا الاكتشاف؟

قام باحثون بريطانيون وألمان باكتشاف ذلك عن طريق الصدفة خلال دراستهم للسيانوبكتريا المائية Cyanobacteria*، التي تتجمع أحياناً لتُشكِّل شرائطاً خضراء على الصخور والحصى. ومن المعروفِ أنَّ هذه البكتريا تستطيع أن تُميز موقع مصدر الضوء وتتحرك باتجاهه - في ظاهرة تسمى الانجذاب الضوئي Phototaxis- لكنَّ الآلية التي تُمكِّن البكتيريا من فعل ذلك بقيت مجهولة وغير مفهومةٍ حتى الآن.

وفي إحدى التجارب، كان الباحثون يُسلِّطون الضوء من أحد الجوانب على خلايا عائمة فوق سطح الماء لمشاهدة حركتها باتجاه الضوء، فوجدوا بقعاً مركزية مضيئة داخل هذه الخلايا، الأمر الذي أثار دهشتهم. فقد وجد الباحثون عند دراستهم للـ Synechocystis وهي نوعٌ من السيانوبكتريا يوجد في بحيرات المياه العذبة والأنهار- أنَّ أجسام هذه الخلايا تشبه العدسة؛ عندما يصطدم الضوء بالسطح الكروي للخلية فإنه ينكسر إلى نقطة أخرى على الجانب الآخر من الخلية، وهذا يسبب تحرُّك الخلية بعيداً عن البقعة المركزية الداخلية، باتجاه مصدر الضوء، حيث تقوم الخلايا باستخدام بُنى تشبه المجسات الصغيرة تسمى الشعرة pili بسحب نفسها إلى الأمام.

المدهش في الأمر أنَّ العلماء درسوا البكتريا لعدة قرونٍ سابقاً دون أن يدركوا هذا التشابه الوظيفي لخلايا البكتريا مع مُقلة العين أو عدسة الكاميرا. وهذا لا يعني أن البكتريا تستطيع أن ترى العالم بنفس قدرة رؤية الإنسان، إلا أنَّ آلية عمل العدسة القائمة على استخدام الضوء تعمل بنفس الطريقة.

ووفقاً للباحثين، فإنَّ خلية Synochocystis أصغر بنحو نصف مليار مرة من العين البشرية، وأقل وضوحاً بحيث تسمح للبكتريا برؤية خطوط غير واضحة للأشياء فقط.

الصورة أدناه توضح كيف يرى السيانوبكتريا العالم من حوله:

يقول Annegret Wilde وهوعضو من فريق البحث من جامعة Freiburg في ألمانيا: "إنَّ المبادئ الفيزيائية لاستشعار الضوء عند البكتريا والرؤية الأكثر تعقيداً عند الحيوانات متشابهة، لكن البنى البيولوجية مختلفة". إذاً فهي خدعة حيوية ضرورية للبكتريا؛ فمن دون استشعار الضوء والتحرك باتجاهه فإنَّ هذه الكائنات لن تستطيع القيام بعملية التركيب الضوئي التي تُعد أساسية لبقائها على قيد الحياة.

من الغريب أن العلماء قاموا بدراسة البكتيريا تحت المجهر لما يقارب 340 سنة دون أن يلاحظوا أنها كائنات بصرية بشكل واضح، وقد نشر هذا الاكتشاف في مجلة eLife.

بالطبع، إنَّ ذلك لا يعني بالضرورة أن البكتريا تمتلك قدرة على الرؤية كالبشر تماماً، إلا أن آلية عمل العدسة المتشابهة تعد اكتشافاً علمياً مثيراً للاهتمام.

الحاشية:

*السيانوبكتريا (البكتريا الزرقاء Cyanobacteria): هي خلايا بكتيرية مائية قادرة على القيام بعملية التركيب الضوئي، تعيش في المياه وتملك القدرة على اصطناع غذائها بنفسها، هي كائنات وحيدة الخلية وصغيرة جداً، لكنها عادة ما تتجمع معاً في مستعمرات كبيرة يمكن رؤيتها بالعين المجردة. تعتبر أقدم المستحاثات المعروفة حيث بقدر وجودها بأكثر من 3.5 مليار سنة، وهي ماتزال موجودة حتى يومنا هذا وتعد واحدة من أكبر وأهم مجموعات البكتريا على الأرض.

المصادر:

هنا

مصدر الحاشية: هنا

البحث الأصلي: هنا