Микромир
Категории / Биология / Микромир / Бактерия с семью двигателями в одном!

Бактерия с семью двигателями в одном!

Автор:
Источник: creation.com

Переплетенный гексагональный массив базальных тел семи жгутиков и 24-х фибрилл. Изображения с электронного микроскопа. Внешняя мембрана обозначена стрелками. (Шкала 50 нм)За последние пару десятилетий учёные обнаружили ряд удивительных механизмов в микроскопических живых клетках. Это, в том числе, миниатюрные двигатели, которые создают волновое движение миниатюрных хвостов бактерий – бактериальных жгутиков – что позволяет им плавать.1 

Оказывается, у них даже есть сцепление, позволяющее отключить мотор от хвоста.2 Ещё более миниатюрным является самый маленький двигатель во Вселенной – АТФ-синтаза – который производит жизненно важную энергетическую молекулу АТФ (аденозинтрифосфат).3 Примечательно, что у вируса также есть крошечный двигатель, который он использует, чтобы плотно упаковать свою ДНК.4

Некоторые микробы имеют более одного жгутика. Иногда они работают по отдельности, но и в этом случае бактерии удаётся координировать двигатели. Жгутики других бактерий неплотно объединены. Но морская магнитотаксисная бактерия МО-1 снова отличилась. У неё семь жгутиков объединены в плотный пучок в оболочке.

Загадкой было то, как они могли все вращаться в одном и том же направлении, не мешая друг другу. Недавно группа исследователей из Франции и Японии5 нашла ответ на этот вопрос. На основании серии двухмерных изображений поперечных сечений они построили трёхмерное изображение (электронная криотомография – метод, подобный компьютерной томографии, но изображения получаются с помощью электронного микроскопа и при очень низких температурах).

Семь жгутиков фактически окружены 24 фибриллами (миниатюрными волокнами), образуя гексагональную решётку. И эти фибриллы вращаются в направлении, противоположном жгутикам, что позволяет им свободно вращаться. На диаграмме, созданной исследователями, жгутики показаны в виде больших зубчатых колёс, а фибриллы как маленькие зубчатые колёса. Эти шестерни или подшипники позволяют жгутикам вращаться очень быстро, так что бактерия может плыть со скоростью около 300 мкм/с – в 10 раз быстрее, чем кишечная палочка или сальмонелла.

Исследователи явно не применяли эволюцию в своих исследованиях. Наоборот, они указали на «сложную и изысканную архитектуру», и отметили: «Такая конструкция, по всей видимости, играет важную роль в быстром и плавном вращении жгутикового аппарата бактерии МО-1, что позволяет ей быстро плавать».

Но в последнем абзаце, исследователи отдали обязательную, но безосновательную дань эволюции «от слизи к человеку»:Схематическая модель 7-ми жгутиков и 24-х волокон, объединенных в плотный пучок в оболочке, которые плавно вращаются благодаря встречному вращению смежных жгутика и фибриллы.

«Вместе взятые, эти особенности жгутикового аппарата МО-1 представляют собой продвинутый уровень эволюции двигательного аппарата. Также интересно, что одна и та же перемежающаяся гексагональная структура присутствует в двух эволюционно отдалённых системах: базальных тельцах жгутиков и фибрилл жгутикового аппарата МО-1, и толстых и тонких волокнах скелетных мышц позвоночных. Похожее строение волокнистых структур предположительно эволюционировало независимо друг от друга у прокариот и у эукариот, чтобы удовлетворить требованиям двух совершенно разных механизмов генерации движения: контрвращение и осевое скольжение».

Это ещё один пример апеллирования к «конвергенции»: одни и те же конструктивные особенности якобы эволюционировали не один раз, а дважды. Но главное – в конце 1940-х известный эволюционист Джон Холдейн предсказал, что в живых существах не будет найдено ни одного колеса или магнита.6 Потому что они будут неработоспособными, пока не сформируются полностью. 

Таким образом, естественный отбор не мог произвести их последовательными небольшими шагами, каждый из которых являлся усовершенствованием по сравнению с предыдущим. То есть такие двигатели фальсифицируют эволюцию, согласно словам самого Холдейна. 

МО-1 также чувствительна к магнитным полям,7 двигаясь к северному магнитному полюсу Земли по спиральной траектории. Так что бактерия МО-1 наносит двойной удар эволюции.

Вас также может заинтересовать:

Ссылки:

  1. DeVowe, S., The amazing motorized germ, Creation27(1):24–25, 2004; creation.com/flagellum.

  2. Сарфати, Д., Бактериальный жгутику: миниатюрного мотора бактерии есть сцепление, Journal of Creation22(3):9–11; декабрь 2008; creation.com/clutch-russian.

  3. Thomas, B., ATP synthase: majestic molecular machine made by a mastermind, Creation31(4):21–23, 2009; creation.com/atp-synthase.

  4. Sarfati, J., Virus has powerful mini-motor to pack up its DNA, Journal of Creation22(1):15–16, 2008; creation.com/virusmotor.

  5. Juanfang Ruan и др., Architecture of a flagellar apparatus in the fast-swimming magnetotactic bacterium MO-1, PNAS 26 ноября 2012 | doi:10.1073/pnas.1215274109.

  6. Dewar, D., Davies, L.M. и Haldane, J.B.S., Is Evolution a Myth? A Debate between D. Dewar and L.M. Davies vs. J.B.S. Haldane, Watts & Co. Ltd / Paternoster Press, London, 1949, стр. 90.

  7. См. Helder, M., The world’s smallest compasses: An amazing discovery of how humble bacteria can sense direction, Creation20(2):52–53, 1998; creation.com/compass.