Quimiotropismo ir pieaugums vai kustība no augu vai augu daļu, atbildot uz ķīmisko stimulu. Pozitīvā chemotropismā kustība notiek pret ķīmisko vielu; negatīvajā kemotropisma kustībā tas ir tālu no ķīmiskās vielas.
Tā piemēru var redzēt apputeksnēšanas laikā: olnīcas izdala cukurus ziedā, un tie darbojas pozitīvi, izraisot ziedputekšņus un veidojot ziedputekšņu caurulīti.
Tropismā organisma reakcija bieži notiek tā augšanas, nevis pārvietošanās dēļ. Pastāv daudz veidu tropismiem, un vienu no tiem sauc par chemotropismu.
Kemotropisma raksturojums
Kā mēs jau minējām, chemotropisms ir organisma augšana, un tā ir balstīta uz tā reakciju uz ķīmisku stimulu. Izaugsmes reakcija var ietvert visu organismu vai tā daļas.
Izaugsmes reakcija var būt arī pozitīva vai negatīva. Pozitīvs chemotropisms ir tāds, kurā augšanas reakcija ir vērsta uz stimulu, savukārt negatīva chemotropism ir tad, kad augšanas reakcija ir prom no stimula.
Vēl viens chemotropiskās kustības piemērs ir atsevišķu neironu šūnu aksonu augšana, reaģējot uz ārpusšūnu signāliem, kas virza jaunattīstības aksonu, lai inervētu pareizos audus.
Ķīmiska tropiskuma pierādījumi novēroti arī neironu reģenerācijā, kur ķimotropās vielas ganglioniskos neirītus ievada deģenerētā neironu stublājā. Arī atmosfēras slāpekļa pievienošana, ko sauc arī par slāpekļa fiksāciju, ir chemotropisma piemērs.
Ķemotropisms atšķiras no ķīmotaksis, galvenā atšķirība ir tā, ka ķemotropisms ir saistīts ar augšanu, savukārt ķemotaksisms ir saistīts ar lokomotīvi.
Kas ir ķemotaksis?
Amēba barojas ar citiem protistiem, aļģēm un baktērijām. Tai jāspēj pielāgoties, ja īslaicīgi nav piemērota laupījuma, piemēram, ieejot atpūtas vietās. Šī spēja ir ķemotaksis.
Visām amēbām, visticamāk, ir šī spēja, jo tas šiem organismiem dotu lielas priekšrocības. Faktiski ķemotaksis ir pierādīts amoeba proteus, acanthamoeba, naegleria un entamoeba. Tomēr visvairāk izpētītais ķemotaktiskais amoeboīdais organisms ir dictyostelium discoideum.
Terminu "chemotaxis" pirmo reizi radīja W. Pfeffer 1884. gadā. Viņš to darīja, lai aprakstītu papardes spermatozoīdu pievilcību olšūnām, bet kopš tā laika šī parādība ir aprakstīta baktērijās un daudzās eikariotu šūnās dažādās situācijās.
Specializētās šūnas metazoanās ir saglabājušas spēju pārmeklēt baktērijas, lai tās izvadītu no ķermeņa, un to mehānisms ir ļoti līdzīgs tam, ko primitīvie eikarioti izmanto baktēriju atrašanai pārtikā.
Liela daļa no tā, ko mēs zinām par ķīmotaksis, ir iemācījušies, pētot dctyostelium discoideum un salīdzinot to ar mūsu pašu neitrofiliem - baltajiem asins šūnām, kas mūsu ķermenī atklāj un patērē okupējošās baktērijas.
Neitrofili ir diferencētas šūnas un lielākoties nav biosintētiski, kas nozīmē, ka parastos molekulārbioloģiskos instrumentus nevar izmantot.
Daudzos veidos šķiet, ka sarežģīti baktēriju ķīmotaksēzes receptori darbojas kā rudimentāras smadzenes. Tā kā to diametrs ir tikai daži simti nanometru, mēs tos esam nodēvējuši par nanobrainiem.
Tas rada jautājumu par to, kas ir smadzenes. Ja smadzenes ir orgāns, kas izmanto maņu informāciju, lai kontrolētu motorisko aktivitāti, tad baktēriju nanobrains atbilstu definīcijai.
Tomēr neirobiologi cīnās par šo koncepciju. Viņi apgalvo, ka baktērijas ir pārāk mazas un pārāk primitīvas, lai tām būtu smadzenes: smadzenes ir salīdzinoši lielas, sarežģītas, un tās ir daudzšūnu komplekti ar neironiem.
No otras puses, neirobiologiem nav problēmu ar mākslīgā intelekta jēdzienu un mašīnām, kas darbojas kā smadzenes.
Ņemot vērā datoru intelekta attīstību, ir acīmredzams, ka lielums un šķietamā sarežģītība ir slikts apstrādes jaudas rādītājs. Galu galā mūsdienu mazie datori ir daudz jaudīgāki nekā to lielāki un virspusēji sarežģītāki priekšgājēji.
Ideja, ka baktērijas ir primitīvas, ir arī kļūdains priekšstats, iespējams, cēlies no tā paša avota, kas ved pie pārliecības, ka lielāki ir labāki, kad runa ir par smadzenēm.
Baktērijas ir attīstījušās miljardiem gadu ilgāk nekā dzīvnieki, un, ņemot vērā īso paaudzes laiku un milzīgo populācijas lielumu, baktēriju sistēmas, iespējams, ir daudz attīstījušās nekā kaut kas, ko var piedāvāt dzīvnieku valstība.
Mēģinot novērtēt baktēriju intelektu, tiek atdurti pamatjautājumi par individuālo uzvedību attiecībā pret iedzīvotājiem. Parasti tiek ņemta vērā tikai vidējā uzvedība.
Tomēr, ņemot vērā baktēriju populācijas ārkārtīgi daudzveidīgo neģenētisko individualitāti, starp simtiem baktēriju, kas peld ar pievilcīgu gradientu, dažas pastāvīgi peld vēlamajā virzienā.
Vai šie puiši nejauši veic visas pareizās kustības? Un kā ar nedaudzajiem, kas peld nepareizā virzienā, lejup pa vilinošo gradientu?
Papildus tam, ka baktērijas piesaista barības vielām savā vidē, baktērijas izdala signālmolekulas tādā veidā, kas mēdz asociēties daudzšūnu asamblejās, kur ir arī cita sociālā mijiedarbība, kas izraisa tādus procesus kā bioplēves veidošanās un patoģenēze.
Lai arī tas ir labi raksturots attiecībā uz atsevišķiem komponentiem, ķīmotaksēšanas sistēmas sastāvdaļu mijiedarbības sarežģītība ir tikko sākusies, lai apsvērtu un novērtētu.
Pagaidām zinātne atstāj atklātu jautājumu par to, kas ir viedās baktērijas, līdz jums ir pilnīgāka izpratne par to, ko viņi domā, un cik daudz viņi varētu sarunāties savā starpā.
Atsauces
- Daniels Dž Vere. Baktēriju ķīmotaksis (sf). Kurrentes bioloģija. cell.com.
- Kas ir Chemotaxis (sf) .. igi-global.com.
- Ķīmiskais līdzeklis (nd). bms.ed.ac.uk.
- Tropisms (2003. gada marts). Encyclopædia Britannica. britannica.com.