كشفت دراسة جديدة أجراها البروفيسور إيشيل بن يعقوب من جامعة تل أبيب عن تعاون مفاجئ على المستوى المجهري: أسراب من البكتيريا ذات "الذكاء الاجتماعي" تنقذ الفطر من الأماكن الخطرة بالنسبة لها، وفي المقابل يكون الفطر بمثابة جسر فوق الفجوات أن البكتيريا غير قادرة على العبور من تلقاء نفسها
الحياة في البرية ليست سهلة، والتنافس على الموارد كبير، والمخلوقات المختلفة، معًا وبشكل منفصل، تستخدم العديد من استراتيجيات البقاء المتنوعة. مؤخرا، اكتشف باحثون في جامعة تل أبيب، بالتعاون مع جامعة فاهنغن في هولندا، تعاونا مدهشا بين نوعين من الكائنات الحية الدقيقة: أسراب بكتيرية من النوع الدوامي Paenibacillus والفطريات غير المتحركة من النوع Aspergillus المدخنة، والتي تساعد بعضها البعض على - الهجرة والابتعاد عن مناطق الخطر. ظهر المقال هذا الأسبوع في مجلة PNAS (وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم).
في المختبر، ومن خلال المجهر الإلكتروني، تم الكشف عن نشاط حشدي لأعين العلماء: البكتيريا، التي تم التعرف عليها مؤخرًا كنوع ذو سلوك اجتماعي متطور بشكل خاص، ربطت نفسها بفطريات كانت أكبر منها بعدة مرات. وحملتها لمسافات كبيرة – عشرات السنتيمترات، أي ما يعادل عشرات الكيلومترات بمقياس الإنسان، وبسرعة هائلة – تشبه سرعة الطائرة النفاثة بمقياسنا. وبهذه الطريقة، ساعدت البكتيريا الفطريات، التي لا تستطيع التحرك من تلقاء نفسها، على الابتعاد عن الأماكن التي قام الباحثون بتقطير مادة سامة للفطريات. ويصف البروفيسور بن يعقوب ذلك بطريقة خلابة بشكل خاص: "تصرفت البكتيريا مثل الأقزام الذين ربطوا العملاق جاليفر في شبكة من الحبال، لنقله من مكان إلى آخر".
لكن البكتيريا الذكية، كما ظن الباحثون، لا تعمل مجانا.. ولمعرفة كيف تساعد الفطريات البكتيريا مقابل "خدمات النقل"، قام الباحثون بقطع وسط النمو في الصحن الذي كانت فيه الكائنات الحية، خلق فجوات لا تستطيع البكتيريا عبورها بمفردها. في الواقع، كما أصبح واضحًا سريعًا، تخلق الفطريات "جسرًا فوق الهاوية" للبكتيريا، مما يسمح لها بعبور العائق ومواصلة طريقها. ويمكن الافتراض أنه حتى في بيئتهما الطبيعية يساعد الكائنان بعضهما البعض بطريقة مماثلة.
ويختتم البروفيسور بن يعقوب حديثه قائلاً: "لقد اكتشفنا آليات "المساعدة المتبادلة" التي من خلالها يمكن للبكتيريا والفطريات أن تنتشر بشكل فعال وتغزو مناطق جديدة". "يمكن الافتراض أن آليات مماثلة تخدم هذه الكائنات في بيئات متنوعة، كما هو الحال في التربة، بالقرب من جذور النباتات، داخل جسم الإنسان وفي المستشفيات. ولذلك، قد تكون النتائج التي توصلنا إليها ذات صلة كبيرة بمجالات الزراعة والطب أيضًا.
تعليقات 18
إجابة جزئية للغاية
https://www.hayadan.org.il/joint-help-between-bacteria-and-fungi-2911116/#comment-319973
لقد طرحت سؤالا معقدا إلى حد ما يجمع بين عدة مجالات، كل منها في حد ذاته يمثل عالما كاملا من البحث. لا أعرف أي بحث محدد يحاول تجنيد طفيلي داخلي لصالح الشفاء أو أي شيء مشابه، ناهيك عن هندسته. ليس لأنه مستحيل، في الواقع هناك بالفعل قدر لا بأس به من المعرفة حول الكائنات الحية الهندوسية، من الفيروسات والبكتيريا إلى الكائنات الحية المعقدة مثل أعضاء فئة الثدييات، ولكن معظم موارد البحث موجهة نحو العثور على مواد بسيطة نسبيًا من شأنها أن تفعل ما هو مطلوب. ماذا تقترح. فيما يتعلق بإنتاج مواد مفقودة في جسم الكائن الحي ويوجد كائن آخر يعيش بداخله ويوفر نفس المواد الأساسية، هناك أمثلة كثيرة في الطبيعة، لكن كما ذكرت لا أعرف مثل هذا المثال مع الطفيليات في البشر، ويبدو لي أن هذا هو ما يثير اهتمامك بشكل خاص. لا أرى سببًا أساسيًا لعدم إمكانية إنشاء ما تقترحه، لكنه بالتأكيد ليس أمرًا بسيطًا لأن المعرفة متعددة التخصصات تحتاج إلى التكامل هنا في العديد من الأنظمة وليس هناك حقًا سبب للتحول في هذا الاتجاه عندما هناك اتجاهات تبدو على السطح أبسط نسبيًا يتم فيها استخدام المواد الطبيعية أو الاصطناعية.
المساعدة المتبادلة لا تعني بالضرورة الوعي أو التعرف أو الذكاء حيث تستخدم هذه الكلمات لوصف سلوكيات الحيوانات ذات الدماغ المتطور (العضو). كل ما تم إظهاره هنا هو أن هناك حالة حيث في ظل ظروف معينة تساعد البكتيريا الفطريات وفي حالات أخرى تساعد الفطريات البكتيريا. يبدو أن المساعدة سلبية بمعنى أن أياً من هذه الكائنات لا يفهم ما يفعله ولا ينوي القيام بذلك، وبالتأكيد لا يشترط نفس المساعدة على عودة المساعدة المضادة. لإظهار شيء من هذا القبيل، من الضروري إظهار أنه في نفس الحالة يمكن للبكتيريا (أو الفطر) أن تختار مساعدة الكائن الحي الآخر أو عدم مساعدته. وإذا كانت "المساعدة"، بسبب الظروف، مجرد نتيجة ثانوية للسلوك، فهي ليست أكثر "ذكاء" من الماء أو الرياح التي تنقل بذور النباتات وبالتالي تساعد على انتشارها. الاهتمام المباشر هنا هو أن هناك تأثير مساعد ثنائي الاتجاه، والذي كما ذكرنا يمكن استخلاصه بشكل سلبي من السمات السلوكية للكائنات الحية المعنية. ينبغي للمرء أن يكون حذرا وألا يقفز إلى استنتاجات بعيدة المدى (بالتأكيد ليس في سياق السلوك الاجتماعي المتعمد والواعي أو التفكير الذكي) دون أدلة قوية تدعم مثل هذا الادعاء.
ابنتي،
https://www.hayadan.org.il/joint-help-between-bacteria-and-fungi-2911116/#comment-316591
إن "الحكمة" البسيطة هي بالفعل آلية قيمة (وليس فقط في علم الأحياء) ولكن ليس من الصحيح أن نقول إن هذا يشير إلى الذكاء بالمعنى الذي نستخدم به هذه الكلمة لوصف سلوك الكائنات الحية المعقدة. بالطبع، إذا قمنا بتوسيع الكلمة بما فيه الكفاية، فيمكننا أن ندعي أن الأنظمة المعقدة غير الحية لديها أيضًا ذكاء ولا أعتقد أنه من المفيد القيام بذلك، ولكن حتى لو تم مثل هذا الاستخدام، فسيكون هناك سؤال مشروع (وليس تافهًا) هو مدى "الذكاء" الذي تتمتع به الكائنات الحية المختلفة، وأجرؤ على التخمين أن تلك البكتيريا، مع كامل احترامي لها (وهناك الكثير من الاحترام) لن تكون من بين الكائنات الحية التي تظهر درجة عالية من الذكاء حتى دون تحديد ما هو المعيار الدقيق الذي من المحتمل أن يتم استخدامه.
هل من الممكن هندسة طفيل يعيش في الأمعاء أو الأوعية الدموية بحيث يقوم بتكسير رواسب الكوليسترول أو قتل الأورام السرطانية أو المساعدة في ترميم الأنسجة التالفة؟ أو حتى إنتاج مواد مفقودة في الجسم مثل الأحماض الأمينية التي لا يستطيع الجسم إنتاجها أو الفيتامينات أو الأدوية؟ هل هناك أي دراسات حول هذا؟
إيليا:
لا تحاول تحريف كلام غالي ليساعدك في حربك ضد العلم.
معظم الأشياء الموصوفة في المقال ليست "ادعاءات" بل حقائق.
غالي لا ينكر النتائج. إنها تطلب فقط تفسيرًا على المستوى الميكانيكي، وهي ليست وحدها في هذا الطلب.
الجميع يريد مثل هذا التفسير.
ولكن قبل البحث عن التفسير الآلي – عليك أن تجد ما هي الأشياء التي تحتاج إلى تفسير والتي تم القيام بها في الدراسة الحالية.
اتفق مع غالي.
ما هو التفسير البيولوجي وراء هذا النشاط؟
كيف تطورت هذه الآلية؟
الادعاءات غير العادية تتطلب حقائق غير عادية.
و. بن نير،
يمكنك أن تقرأ عن مجالات اهتمام البروفيسور بن يعقوب هنا:
http://star.tau.ac.il/~eshel/Research_Interests.html
لسنوات عديدة كان يعمل على التماس بين علم الأحياء والفيزياء.
في هذا البحث، أفتقر إلى الخلفية في علم الأحياء الرياضي، والرياضيات الحيوية، والطب الحيوي، والكيمياء الحيوية، وما إلى ذلك... لدراسة ديناميكيات البكتيريا. هذا ما أفهمه...
ابنتي،
زعمت أن هناك باحثين يعتقدون أنهم يفهمون كل ما يحدث في الكون، هل تعرف مثل هؤلاء الباحثين؟ هل يمكنك الإشارة إلى واحدة؟ هل تعرف شخصاً "يرفض" الاعتقاد بأن الحيوانات الصغيرة لا تمتلك ذكاءً (كما تقول)؟
ومن الواضح أن الذين قاموا بالعمل الموصوف في المقال ليسوا كذلك، ولا يبدو لي أن غالي كذلك، فإلى من توجه كلامك؟
أليست هذه مجرد كلمات مرور؟
ومعلوم أن البروفيسور إيشيل بن يعقوب هو أستاذ الفيزياء في كلية العلوم الدقيقة
في جامعة تل أبيب. قسم أبحاث الحالة الصلبة.
كيف يربطه مجال خبرته بالأبحاث المذكورة أعلاه والتي (نعجب بها).
المحور الذي يميز الخصائص الاجتماعية التطورية التكافلية للبكتيريا
والفطريات للتواصل الكيميائي الحيوي بين هذه الحيوانات.
هل لهذا البحث جوانب رياضية وفيزيائية أيضًا؟
ليس واضحا من المقال..
ر. ح.،
هل قرأت ما كتبته؟ ويبدو أنك أنت من يقرر هكذا أنه عليك الرد، لأن ردي لم يكن على المقال، بل على غالي التي تبحث عن دوافع بيولوجية، وعلى الباحثين الآخرين الذين يفكرون مثلها.
ابنتي،
هل قرأت المقال أم أنك تستجيب تلقائيًا بكلمات المرور؟
فقط بعض الاقتباسات مما سبق:
"...أسراب من البكتيريا ذات "الذكاء الاجتماعي""
"... البكتيريا، التي تم التعرف عليها مؤخرًا كأنواع ذات سلوك اجتماعي متطور بشكل خاص.."
"لكن البكتيريا الذكية،..."
بالإضافة إلى ذلك، هناك إشارة إلى مقال آخر في المجلة عن أعمال البروفيسور بن يعقوب بتاريخ 16 تشرين الأول (أكتوبر) 2011
"علم الأحياء الدقيقة - أذكى البكتيريا في العالم / آنا كوتشمينت"
لكن في الواقع، لا تدع الحقائق تربكك. أنت تعرف بالضبط لماذا يرفض الباحثون تصديق ما لا يفهمونه، أليس كذلك؟
المموج،
الحكمة البسيطة هي آلية بيولوجية قيمة، وحتى الباحثين الذين يرفضون الاعتقاد بأن الحيوانات الصغيرة جدًا تتمتع بالذكاء يجب أن يبدأوا في فهم أنهم لا يفهمون كل ما يحدث في الكون.
المموج،
وهذان مستويان من التفسير. ومن الجانب البيولوجي، ما هي مواد الاتصال التي تفرزها الفطريات والبكتيريا، وما هي المستقبلات التي تلتقطها، وما هي المسارات البيوكيميائية التي تنتهي بحركة الخلية. أبعد من ذلك هناك تفسيرات سلوكية، ما فائدة هذا الارتباط بين البكتيريا والفطريات؟ ماذا سيحدث للطفرة البكتيرية أو الفطرية التي لا تحافظ على الاتصال؟
بحكم التعريف، نحن نتحدث عن السلوك "الاجتماعي" للكائنات الحية الدقيقة والأسئلة ليست باطلة على الإطلاق وهي بالتأكيد تقليدية. اليوم هناك فرع وأبحاث واسعة النطاق حول هذه الأسئلة.
يبدو وكأنه قسم الأدب أو علم الاجتماع. وينبغي تفسير هذه النتيجة بتفسير بيولوجي تقليدي: فقد التصقت البكتيريا بالفطر وشكلت جسمًا كبيرًا تحرك مسافة كبيرة. وبذلك ساعدت البكتيريا الفطريات، التي لا تستطيع التحرك من تلقاء نفسها، على الابتعاد عن الأماكن التي قام الباحثون بتقطير مادة سامة للفطريات فيها. ويبدو أننا بحاجة إلى البحث عن آلية بيولوجية وراء ذلك وليس آلية اجتماعية اجتماعية.
هل الرشاشيات ليست من الأنواع الخطرة على البشر؟
كيف لا يوجد حتى الآن أي أخبار عن الأطعمة D
قدمت مجموعة LHCb اليوم في ندوة جسيمات مصادم الهدرونات في باريس أول دليل محتمل على انتهاك CP، والفرق بين سلوك المادة (الجسيمات) والمادة المضادة (الجسيمات المضادة)، في اضمحلال السحر. تعتبر دراسة انتهاك CP في اضمحلال جسيمات السحر والجمال أمرًا أساسيًا في برنامج فيزياء LHCb. في النموذج القياسي، من المتوقع أن يكون انتهاك CP صغيرًا جدًا في قطاع السحر، في حين أن التأثيرات الفيزيائية الجديدة يمكن أن تولد تحسينات.
http://lhcb-public.web.cern.ch/lhcb-public/