24 юни 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

"Непростимата сложност" на флагелума. Еволюция или интелигентен дизайн? (видео)

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 11 юли 2015 в 07:1872291
Снимка: lifehopeandtruth.com

Сложността на най-впечатляващия плувец в природата кара някои погрешно да смятат, че е бил проектиран, но той е свидетелство, че еволюцията работи, пише Мат Бейкър, доктор по биофизика в Университета в Оксфорд.

Флагелумът или флагелата са подобни на камшичета израстъци, чрез които се придвижват някои прокариотни (без ядро) и еукариотни (с ядро) клетки. Такива са Helicobacter Pylori флагеларни бактерии, които причиняват язвата, такива са и сперматозоидите, които благодарение на флагелума стигат до яйцеклетката.

Снабдените с камшичета бактерии с лекота биха изпреварили всички олимпийски шампиони по плуване. Те плуват стотици дължини на тялото си в секунда и могат да променят посоката си за част от секундата, разказва в АВС Science Мат Бейкър.

Източникът на тази невероятна мобилност е микроскопичен еквивалент на извънбордов двигател - бактериален флагеларен двигател. В една милионна от големината на песъчинка, този мотор се върти пет пъти по-бързо от двигател на Формула 1, върти подобния на камшик флагелум и движи бактерията напред. Най-забележителното е, че двигателят се изгражда чрез сглобяване на собствени части. Това е един от шедьоврите на еволюцията и несъмнено превъзхожда най-съвременните постижения на нанотехнологиите.

Той се сглобява сам

Бактериалният флагелум може да изглежда като извънбордов двигател, но има най-малко една дълбока разлика: флагелумът се формира спонтанно, без помощта на някакъв съзнателен субект. Самосглобяването на такава сложна машина е почти в сферата на фантастиката.

Тъй като опашката на флагелума се простира далеч отвъд бактериалната клетъчна стена, много от неговите 40 компонента трябва да бъдат изнесени чрез апарат за експорт, който се сглобява първи и е основата на окончателната структура. Като цяло, монтажът е линеен процес, като след компонентите в основата следва образуването на куката и спиралата.

Илюстрация: biologos.org

Природните сили работят "като магия"

В нашето ежедневие не ни се случва да наблюдаваме красотата и силата на процесите на самосглобяване в природата. Напротив, често се сблъскваме с трудността да сглобим играчки, мебели или оборудване, които изискват съзнателни усилия и координация на материали, инструменти и инструкции за сглобяване. А дори и тогава няма гаранция, че можем да го направим както трябва.

"Изкушаващо е да се мисли, че спонтанното образуване на толкова сложна машина се "ръководи" от Някой или някаква "жизнена сила", но ние знаем, че бактериалният флагелум, също като безброй други машини в клетката, се сглобява и функционира автоматично според известни природни закони. И не изисква интелигентност." - коментира Катрин Апългейт, програмен директор на Фондация BioLogos и доктор по клетъчна биология в института Scripps Research в Ла Джола, Калифорния.

Флагелиумът - икона на интелигентния дизайн

Все пак, не е изненадващо, че сложността и ефективността на флагелиума се използва като доказателство за интелигентен дизайн. Той изглежда и функционира точно като извънбордов двигател, една машина, проектирана от интелигентен инженер.

Интелигентният дизайн е нов вариант на креационизъм. Привържениците на тази теория смятат, че някои аспекти на живота са толкова сложни, че не могат да са се развили чрез поредица от стъпки, чрез естествен подбор и следователно трябва да са проектирани поначало.

Основен принцип на тази теория е понятието "несводима сложност". Той твърди, че някои биологични машини - като флагеларния мотор - трябва да са продукт на проектант (дизайнер), защото, ако се премахне един или два компонента, моторът или няма да функционира правилно, или изобщо няма да работи ("нередуцируем"). Привържениците на тази теория смятат, че например този мотор е проектиран като цялоста конструкция, а не се е развивал чрез поредица от стъпки, защото отделните части на двигателя не могат да послужат за нещо друго, освен за целта, за която проектантът ги е предвидил.

Аргументът на креационистите е, че няма данни отделните части на двигателя да имат функции извън бактериалната флагела.

Да, но отделни компоненти на бактериалния флагеларен двигател наистина са намерени другаде. И  работят. Така че двигателят е "редуцируем" и със сигурност не  е "несводимо сложен".

Флагеларният мотор е сложен, но не и "нередуцируем"

Микроскопска снимка на изолирани T3SS иглени комплекси от Salmonella Typhimurium. Снимка: wikimedia

Доказателство за "редуцируемостта" на флагеларния двигател е това, че всичките му съставни части могат да функционират на друго място - например под формата на игличките на секреторна система тип III (injectisome, T3SS - Type III secretion system) - друга страхотна молекулярна машина, намерена в болестотворните бактерии. Тази иглоподобна структура се използва като сензорна сонда за откриване на еукариотни организми, пробива дупка в клетките на гостоприемника и отделя протеини, с които бактериите го заразяват.

Апаратът, използван за сглобяване на протеините, които изграждат пробивна игла е идентичен с този, използван за сглобяване на "перката" на флагеларния двигател - спиралата и куката на двигателя. Освен това, деветте основни протеини на флагеларния моторн споделят общи прадеди с протеините на иглоподобния комплекс - гените, които ги кодират са толкова сходни, че e недвусмислено, че идват от един и същ генетичен прародител.

Въпреки че флагелумът (вляво) има напълно различна функция от игличките на секреторна система тип III (T3SS) при някои грам-отрицателни бактерии (вдясно), и двата израстъка съдържат протеини, които са високо структурно и функционално специализирани. Това са по-специално: С пръстенът, MS пръстенът и експортният апарат, който изнася протеини извън клетъчната стена, където те се самоорганизират, за да образуват флагелум или игла. Взети заедно, тези три компонента на всяка система съдържат девет протеини, които са произлезли от общи предци.

В показаното сходство между двете структури - флагелума и T3SS, учените не се опитват да доказват, че игличките може да се превърнат в камшиче. Проучването "Type III flagellar protein export and flagellar assembly" на Робърт Макнъб (Robert M. Macnab) заключава, че няма смесване, т.е. двете системи са еволюирали отделно. 

Това, което твърди Мат Бейкър е само, че "флагеларният мотор не е уникален, че споделя много елементи с T3SS." 

Всъщност, флагеларният двигател съдържа изобилие от доказателства, сочещи не интелигентен дизайн, а еволюционния му произход.

Доказателство за еволюция, а не за проект

Бактериите плуват по много различни начини, а моторите, които ги движат са много разнообразни. Голямото им разнообразие означава, че те са се адаптирали към разнообразна околна среда - отличителен белег на еволюцията. Например, докато флагеларният мотор на сладководните бактерии на салмонелата се захранва от протони (водородни йони, H+ ), двигателите на други бактерии, които живеят в солена вода, като Vibrio alginolyticus са задвижвани от натриеви йони (Na+) от солената среда.

Има също така и значително разнообразие във формата на перката при различните бактерии - витлото може да е право или къдраво, ляво или дясно ориентирано, по-малко или повече твърдо. Генетичната последователност на протеините, които образуват перките показва, че трябва да има хиляди различни бактериални флагеларни системи.

В отговор на предизвикателството на привържениците на интелигентния дизайн, еволюционните биолози Марк Палън (Mark Pallen) и Никълъс Мацке (Nicholas Matzke) пишат "или има хиляди или милиони отделни акта на създаване ... или трябва да се приеме, че изключително разнообразните съвременни флагеларни системи са еволюирали от общ прародител".

И други видове, различни от бактериите - например, едноклетъчните археи, също плуват с ротационен двигател, който няма връзка с бактериалните мотори. Двигателите на археите понякога използват напълно различен източник на енергия и тяхното витло расте от основата, вместо от върха. Това показва друг еволюционен признак - конвергенция - сходни белези при далечно родствени организми, които се развиват при еднакви условия на средата. Две напълно отделни еволюционни пътеки са се сближили към идеята за ротационен мотор за плуване.

Около флагеларния мотор на бактериите има още загадки

"Ние работим върху нанотехнологиите около 50 години, но бактериите са имали милиарди години, за да оптимизират своите ротори. Много е трудно да се сравняват двете. Флагеларният мотор и много биологични системи могат да се самоорганизират и можем да наблюдаваме части от тях, които се самоорганизират. Ние изолираме отделните протеини, определяме техния модел и пусковия механизъм на сглобяването, за да можем да разберем взаимодействията, които съставят целия двигател. Всичко това ни помага да се научим как да разширим границите на нанотехнологиите, които създаваме днес. Но нашето недостатъчно разбиране на механизмите не означава, че те са били проектирани." - казва в коментар Мат Бейкър.

Страница на статията : 0102

Препоръчани материали
+ 3
- 0
Чудя се как едно и също нещо, може да служи за доказателство на две различни теории!
Във филма по-долу, се казва точно обратното - интелигентен замисъл,а не еволюция..
Вие, на какво се опирате за да твърдите обратното?

https://www.youtube.com/watch?v=8knfMQl-CUk
 
Още от : Биология
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.