Quimiotropismo הוא צמיחה או תנועה של חלק צמח או צמח בתגובה לגירוי כימי. בכימוטרופיזם חיובי התנועה היא לכימיקל; בתנועת הכימוטרופיזם השלילית, זה רחוק מהכימיקלים.
דוגמה לכך ניתן לראות במהלך האבקה: השחלה משחררת סוכרים בפרח ואלה פועלים באופן חיובי כדי לגרום לאבקה ומייצרים צינור אבקה.
בטרופיזם, התגובה של האורגניזם נובעת לרוב מגדילתו ולא מתנועתו. ישנן צורות רבות של טרופיזם ואחת מהן נקראת כימוטרופיזם.
מאפייני הכימוטרופיזם
כפי שכבר הזכרנו, כימוטרופיזם הוא צמיחת האורגניזם והוא מבוסס על תגובתו לגירוי כימי. תגובת הגידול יכולה לכלול את כל האורגניזם או חלקים מהאורגניזם.
תגובת הצמיחה יכולה להיות גם חיובית או שלילית. כימוטרופיזם חיובי הוא כזה בו תגובת הצמיחה היא כלפי הגירוי, ואילו כימוטרופיזם שלילי הוא כאשר תגובת הגידול נמצאת הרחק מהגירוי.
דוגמה נוספת לתנועה כימוטרופית היא צמיחת אקסונים של תאי עצב בודדים בתגובה לאותות חוץ תאיים, המנחים את האקסון המתפתח לחדר את הרקמה הנכונה.
עדויות לכימוטרופיזם נצפו גם בהתחדשות עצבית, כאשר חומרים כימוטרופיים מנחים נוירונים גנגליוניים לגזע העצבי המנוון. כמו כן, תוספת של חנקן אטמוספרי, המכונה גם קיבוע חנקן, היא דוגמא לכימוטרופיזם.
כימוטרופיזם שונה מכימוטקסיס, ההבדל העיקרי הוא שכימוטרופיזם קשור לצמיחה ואילו כימוטקסיס קשור לתנועה.
מהי כימוטקסיס?
האמבה ניזונה ממגנים אחרים, אצות וחיידקים אחרים. עליו להיות מסוגל להסתגל להיעדר זמני של טרף מתאים, למשל להיכנס לשלבי מנוחה. יכולת זו היא כימוטקסיס.
סביר להניח שלכל האמבות יכולת זו, מכיוון שזה יעניק לאורגניזמים אלה יתרון גדול. למעשה הוכח כימוטקסיס בפרוטאוס אמבה, אקנתמבה, נגלריה ואנטמבה. עם זאת, האורגניזם האמו-בואידי הכימוטקטי הנחקר ביותר הוא דיקטויום דיסקוטיום.
את המונח "כימוטקסיס" טבעה לראשונה וו. פפר בשנת 1884. הוא עשה זאת כדי לתאר את המשיכה של זרע שרך לביציות, אך מאז התופעה תוארה בחיידקים ותאים אוקיוטרטים רבים במצבים שונים.
תאים מומחים בתוך מטאזואנים שמרו על היכולת לזחול לעבר חיידקים בכדי לחסל אותם מהגוף, והמנגנון שלהם דומה מאוד לזה שמשמשים אאוקריוטים פרימיטיביים למציאת חיידקים למזון.
הרבה ממה שאנחנו יודעים על כימוטקסיס נלמד על ידי לימוד dctyostelium discoideum, והשוואה זו לניטרופילים שלנו, תאי הדם הלבנים המגלים וצורכים חיידקים פולשים בגופנו.
נויטרופילים הם תאים מובחנים ולרובם לא ביו-סינתטיים, מה שאומר שלא ניתן להשתמש בכלים הביולוגיים המולקולריים הרגילים.
במובנים רבים נראה כי קולטני כימוטקסיס חיידקים מורכבים מתפקדים כמו מוח מוחי. מכיוון שהם רק כמה מאות ננומטר בקוטר, קראנו להם ננו-גרעינים.
זה מעלה שאלה לגבי המוח. אם מוח הוא איבר המשתמש במידע חושי כדי לשלוט בפעילות מוטורית, ננו-המוח החיידקי יתאים להגדרה.
עם זאת, נוירוביולוגים נאבקים עם מושג זה. הם טוענים כי חיידקים הם קטנים מדי ופרימיטיביים מכדי שיש להם מוח: המוח גדול יחסית, מורכב, וכולל מכלולים רב-תאיים עם נוירונים.
מצד שני, לנוירוביולוגים אין שום בעיה עם המושג בינה מלאכותית ומכונות שמתפקדות כמוח.
בהתחשב בהתפתחות האינטליגנציה הממוחשבת, ברור כי הגודל והמורכבות לכאורה הם מדד גרוע לכוח העיבוד. אחרי הכל, המחשבים הקטנים של ימינו הם הרבה יותר חזקים מקודמיהם הגדולים והשטחיים יותר מורכבים.
הרעיון כי חיידקים פרימיטיביים הוא גם מושג שגוי, אולי נגזר מאותו מקור שמוביל לאמונה שגדולה טובה יותר בכל מה שקשור למוח.
חיידקים מתפתחים במשך מיליארדי שנים ארוכים יותר מבעלי החיים, ועם זמני הדור הקצרים שלהם וגדלי האוכלוסייה העצומים, ככל הנראה מערכות חיידקים מפותחות הרבה יותר מכל מה שממלכת החיות יכולה להציע.
בניסיון להעריך את האינטליגנציה של החיידקים ניתן למעוד בשאלות היסודיות של התנהגות אינדיבידואלית כלפי האוכלוסייה. בדרך כלל נשקלות רק התנהגויות ממוצעות.
עם זאת, בשל המגוון העצום של אינדיבידואליות לא-גנטית באוכלוסיות חיידקים, בקרב מאות חיידקים ששוחים במפלס אטרקטיבי, חלקם שוחים כל הזמן בכיוון המועדף.
האם החבר'ה האלה עושים את כל המהלכים הנכונים במקרה? ומה עם המעטים ששוחים בכיוון הלא נכון, במורד השיפוע המפתה?
בנוסף להימשכות לחומרים מזינים בסביבתם, חיידקים מפרישים מולקולות איתות בדרכים הנוטות להתאגד במכלולים רב-תאיים שבהם מתקיימים אינטראקציות חברתיות אחרות המובילות לתהליכים כמו היווצרות ביופילם ופתוגנזה.
אף על פי שמאופיין היטב ביחס למרכיביו האישיים, מורכבות האינטראקציות בין מרכיבי מערכת הכימוטקסיס רק החלה להתייחס ולהערכה.
לעת עתה, המדע משאיר את השאלה כיצד באמת חיידקים חכמים עד שתבינו הבנה מלאה יותר של מה הם חושבים, וכמה הם מדברים זה עם זה.
הפניות
- דניאל ג'י ווברה. כימוטקסיס חיידקי (sf). ביולוגיה בהווה. cell.com.
- מה זה כימוטקסיס (sf) .. igi-global.com.
- כימוטקסיס (nd). bms.ed.ac.uk.
- טרופיזם (מרץ 2003). אנציקלופדיה בריטניקה. britannica.com.