В quimiotropismo е растеж или движение на растение или растителна част в отговор на химичен стимул. При положителен хемотропизъм движението е към химичното; при отрицателното движение на хемотропизъм, той е далеч от химическия.
Пример за това може да се види по време на опрашване: яйчникът отделя захари в цветето и те действат положително, като причиняват прашец и произвеждат цветен прашец.
При тропизма реакцията на организма често се дължи на растежа му, а не на движението му. Има много форми на тропизми и една от тях се нарича хемотропизъм.
Характеристики на хемотропизма
Както вече споменахме, хемотропизмът е растеж на организма и той се основава на реакцията му на химически стимул. Реакцията на растеж може да включва целия организъм или части от него.
Реакцията на растеж също може да бъде положителна или отрицателна. Положителният хемотропизъм е този, при който реакцията на растеж е към стимула, докато отрицателният хемотропизъм е, когато отговорът на растежа е далеч от стимула.
Друг пример за хемотропно движение е растежът на отделни аксони на невронни клетки в отговор на извънклетъчни сигнали, които насочват развиващия се аксон да инервира правилната тъкан.
Доказателство за хемотропизъм е наблюдавано и при невронална регенерация, при която хемотропните вещества насочват ганглионните неврити в дегенерирания невронален ствол. Също така добавянето на атмосферен азот, наричан още азотна фиксация, е пример за хемотропизъм.
Хемотропизмът е различен от хемотаксиса, основната разлика е, че хемотропизмът е свързан с растежа, докато хемотаксисът е свързан с локомоцията.
Какво е хемотаксис?
Амебата се храни с други протеисти, водорасли и бактерии. Тя трябва да е в състояние да се адаптира към временното отсъствие на подходяща плячка, например на влизане в етапи на покой. Тази способност е хемотаксис.
Вероятно всички амеби имат тази способност, тъй като биха дали на тези организми голямо предимство. Всъщност хемотаксисът е доказан при амеба протеус, акантамеба, наглерия и ентамоба. Най-изучаваният хемотактичен амебоиден организъм обаче е dictyostelium discoideum.
Терминът "хемотаксис" е въведен за първи път от У. Пфефер през 1884 г. Той прави това, за да опише привличането на сперматозоидите от папрат към овулите, но оттогава явлението е описано в бактерии и много еукариотни клетки в различни ситуации.
Специализираните клетки в метазоите са запазили способността да пълзят към бактерии, за да ги елиминират от тялото и техният механизъм е много подобен на този, използван от примитивните еукариоти за намиране на бактерии за храна.
Голяма част от това, което знаем за хемотаксиса, сме научили чрез изучаване на dctyostelium discoideum и сравнявайки това със собствените ни неутрофили, белите кръвни клетки, които откриват и консумират нахлуващи бактерии в нашите тела.
Неутрофилите са диференцирани клетки и в по-голямата си част небиосинтетични, което означава, че обичайните молекулярни биологични инструменти не могат да се използват.
В много отношения сложните бактериални хемотаксисни рецептори изглежда функционират като рудиментарни мозъци. Тъй като те са с диаметър само няколкостотин нанометра, ние ги нарекохме наномозъци.
Това повдига въпрос какво е мозък. Ако мозъкът е орган, който използва сензорна информация за контрол на двигателната активност, тогава бактериалният наномозък би отговарял на определението.
Въпреки това, невробиолозите се борят с тази концепция. Те твърдят, че бактериите са твърде малки и твърде примитивни, за да имат мозък: мозъците са сравнително големи, сложни, представляват многоклетъчни сглобки с неврони.
От друга страна, невробиолозите нямат проблем с концепцията за изкуствен интелект и машини, които функционират като мозък.
Като се има предвид еволюцията на компютърната интелигентност, очевидно е, че размерът и видимата сложност са лоша мярка на мощността на обработката. В крайна сметка днешните малки компютри са далеч по-мощни от техните по-големи и повърхностно по-сложни предшественици.
Идеята, че бактериите са примитивни, също е невярна представа, може би произлизаща от същия източник, което води до вярването, че голямото е по-добро, що се отнася до мозъка.
Бактериите се развиват с милиарди години по-дълго от животните и с краткото си време на поколение и огромните размери на популациите бактериалните системи вероятно са много по-еволюирали от всичко, което животното царство може да предложи.
Опитвайки се да оцени бактериалния разум, човек се натъква на основните въпроси на индивидуалното поведение спрямо населението. Обикновено се вземат предвид само средно поведение.
Поради огромното разнообразие от негенетична индивидуалност в бактериалните популации, сред стотици бактерии, плуващи в атрактивен градиент, някои непрекъснато плуват в предпочитаната посока.
Тези момчета правят ли правилните движения случайно? А какво ще кажете за малцината, които плуват в грешна посока, надолу по примамливия градиент?
Освен че са привлечени от хранителни вещества в средата си, бактериите секретират сигнални молекули по начини, които са склонни да се свързват в многоклетъчни сглобки, където има други социални взаимодействия, водещи до процеси като формиране на биофилми и патогенеза.
Въпреки че е добре характеризирана по отношение на отделните й компоненти, сложността на взаимодействията между компонентите на системата за хемотаксис едва сега е започнала да се разглежда и оценява.
Засега науката оставя отворен въпроса за това какво всъщност представляват умните бактерии, докато не разберете по-пълно какво могат да мислят и доколко могат да си говорят помежду си.
Препратки
- Даниел Дж Уебър. Бактериална хемотаксис (sf). Биология на Куренте. cell.com.
- Какво е Chemotaxis (sf).. igi-global.com.
- Хемотаксис (втори). bms.ed.ac.uk.
- Тропизъм (март 2003 г.). Encyclopædia Britannica. britannica.com.