زیست شناسان میگویند سرانجام دریافته اند که چگونه یک نوع باکتری میتواند نور را حس کند و به سمت آن حرکت کند. در واقع این باکتری تک سلولی مثل چشم عمل میکند. کلید معما زمانی پیدا شد که دانشمندان دیدند با تاباندن نور به این باکتری، درست مثل عدسی، نور تغییر جهت داده و در آن سوی سطح باکتری در نقطه ای متمرکز میشود. سپس باکتری حرکت خود را در جهت عکس نقطه روشن تنظیم میکند. این کشف باعث شگفتی و تحسین دانشمندان شده است.....
این باکتری، سین کوسیستیس، نوعی سیانوباکتری (باکتری سبز- آبی) است؛ یکی از کهن ترین اشکال حیات (2.7 میلیارد سال) که به وفور در آب شیرین پیدا میشود و میتواند یک لایه سبز لغزنده روی تختهسنگها تشکیل دهد.این باکتری با فتوسنتز انرژی خود را تامین میکند.سین کوسیستیس یکی از مهمترین منابع تولید اکسیژن در اقیانوس ها است. این باکتری بر خلاف برخی باکتری های آبزی توان شنا ندارد، فقط میتواند در سطح آب به آرامی سر بخورد.این باکتری سه هزارم میلیمتر قطر دارد، اما همین اندازه برای اینکه مثل چشم انسان یا مثل دوربین عکاسی عمل کند کافی است.
دانشمندانی که نتیجه این پژوهش را در نشریه ایلایف منتشر کردهاند این باکتری را "کوچکترین و کهنترین نمونه عدسی در دنیا" لقب داده اند.پروفسور کنراد مولینو محقق دانشگاه کوئینمری لندن میگوید: "این باکتری نور را تشخیص میدهد، ما این را میدانیم چون باکتری به سمت نور حرکت میکند اما شگفت زدایم چون این سلول خیلی خیلی کوچک است."به عبارت دیگر کوچکی این "چشم" محققان را شگفت زده کرده است.اما جرقه کشف را مثل بسیاری از اکتشافات علمی یک تصادف زد، محققان باکتری را زیر میکروسکوپ گذاشتند و میخواستند حرکت آن را به سمت نور مطالعه کنند، از این رو از یک طرف به باکتری نور تاباندند، و بعد ناگهان از دیدن نقطه روشنی در آن سوی باکتری یکه خوردند. سیصد سال است که دانشمندان باکتریها را زیر میکروسکوپ مطالعه میکنند و تا به حال هیچکس متوجه نشده بود وقتی نور را از یک طرف به این نوع باکتریها بتابانند در آن طرف باکتری نقطه نورانی تشکیل میشود.این مطالعه نشان داد باکتری تک سلولی بر اساس تحریکی که برخورد نور به یک سمت بدنش ایجاد میکند حرکت خود را به سمت نور تنظیم میکند. به عبارت دیگر وقتی نور از این باکتری گذشته و در سمت دیگر متمرکز میشود باکتری از نقطه تمرکز نور دور میشود.
اما این تحقیق نشان داد که باکتری فقط بسادگی به سمت نور نمیرود، بلکه مثلی چشمی عمل میکند که سیصد و شصت درجه دید دارد و بر حسب اینکه چه نوری از چه جهتی میآید مسیر حرکت خود را تنظیم میکند.نور برای باکتریهایی که انرژی خود را با فتوسنتز تامین میکند هم منبع حیات است هم میتواند مرگبار باشد. از این رو این باکتریها در انتخاب نور گزینشی عمل میکنند، بر حسب شدت و طول موج و رنگ نور یا به سمت آن میروند یا از آن فاصله میگیرند.محققان حتی دو منبع نور را از دو طرف به این باکتری تاباندند و دو نقطه در آن طرف غشاء باکتری ایجاد کردند، باکتری با در نظر گرفتن تمام اطلاعات، جهتی مابین را در پیش گرفت.محققان از میکروسکوپهای مختلف و حتی پرتو لیزر برای بررسی عملکرد این باکتری استفاده کردند و دریافتند که اگر منبع نور برای باکتری نامناسب باشد، به جای آنکه به سمت نور برود از آن دور میشود.آزمایش نشان داد وقتی پرتو لیزر بسیار متمرکز تابانده میشود باکتری ابتدا به طرف آن میرود، اما بعد از آن دور میشود.
آنگرت ویلذ استاد دانشگاه فرایبورگ که از نویسندگان این تحقیق است میگوید: "قوانین فیزیک که این باکتری نور را بر اساس آنها حس میکند مشابه قوانینی است که حیواناتی که بینایی بسیار پیچیده تری دارند بر اساس آن میبینند."سین کوسیستیس یک میلیارد بار از چشم انسان کوچکتر است. تصویری که پشت این باکتری پس از عبور نور تشکیل میشود مثل تصویری که بر شبکیه چشم انسان میافتد، بر عکس است اما وضوح آن بسیار کمتر است بنابراین فقط شمایی تیره و تار از کناره های شی حس میشود. " تردیدی نیست این باکتری بسیار ساده و بسیار کوچک و تک سلولی با توان خود در درک و ردیابی نور تحسین و شگفتی همگان را بر انگیخته است.
لینک مقاله:
http://elifesciences.org/content/5/e12620
