Βακτήρια χρησιμοποιούν όλο το σώμα τους ως μάτι

0
407

Μάτια δεν διαθέτουν μόνο οι πολυκυτταρικοί οργανισμοί, αλλά και μονοκυτταρικοί, όπως τα κυανοβακτήρια, που εμφανίστηκαν πολύ παλαιότερα πάνω στον πλανήτη.

Τα κυανοβακτήρια είναι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί με ηλικία 2,7 δισ. χρόνια γνωστοί σε μας από το χαρακτηριστικό πράσινο «φιλμ» που σχηματίζουν πάνω σε υδάτινα σώματα, όπως οι λίμνες και οι δεξαμενές νερού, και η γλίτσα στα βότσαλα.

Επιστήμονες του Πανεπιστημίου Κουήν Μαίρυ του Λονδίνου με επικεφαλής τον Κόνραντ Μουλινό επισήμαναν ότι κανείς δεν είχε παρατηρήσει ότι τα κυανοβακτήρια λειτουργούν ως τεράστιο «μάτι» παρότι είναι αντικείμενο παρατήρησης εδώ και 340 χρόνια (ο πρώτος που τα εντόπισε με το μικροσκόπιό του ήταν ένας ολλανδός έμπορος ονόματι Άντον βαν Λούβενχεκ).

—Ανακάλυψη κατά λάθος

Οι ερευνητές παρατηρούσαν στο μικροσκόπιο κυανοβακτήρια του γένους Synenhocystis με διάμετρο μόλις τρία μικρόμετρα με στόχο να καταλάβουν πώς αυτοί οι οργανισμοί  κατευθύνονται προς το φως για να φωτοσυνθέσουν.

Τότε είδαν ότι η έκθεση στο φως προκαλούσε την εμφάνιση μικρών φωτεινών κουκίδων στην αντίθετη πλευρά των βακτηρίων και διαπίστωσαν ότι η σφαιρική επιφάνεια των κυττάρων δεν είναι τίποτα περισσότερο από έναν μεγάλο φακό που δέχεται το φως, προκαλεί τη διάθλασή του και το εστιάζει στην πίσω πλευρά του όπου εμφανίστηκε η κουκίδα.

Όταν οι ερευνητές φώτισαν τα βακτήρια με μια στενή δέσμη λέιζερ, η φωτεινή κουκκίδα που δημιουργούσε η ακτίνα στη μία πλευρά των βακτηρίων τα ανάγκαζε να κινηθούν προς την αντίθετη πλευρά.

Η φωτεινή κουκκίδα που εστιάζεται στην εσωτερική πλευρά της κυτταρικής μεμβράνης γίνεται αντιληπτή από φωτοευαίσθητα μόρια, τα οποία κατευθύνουν την κίνηση του κυανοβακτηρίου.

Τέτοια φωτοευαίσθητα μόρια έχουν ανακαλυφθεί και σε άλλους μονοκύτταρους οργανισμούς που παρουσιάζουν το φαινόμενο της «φωτόταξης», της κίνησης που εξαρτάται από φωτεινά ερεθίσματα.

Η διαφορά είναι ότι τα βακτήρια Synenhocystis δημιουργούν πραγματικό είδωλο, έστω κι αν η εικόνα που βλέπει το «μάτι» τους προσφέρει ανάλυση μόλις 21 μοιρών, συγκριτικά με 0,02 μοίρες στα προηγμένα ανθρώπινα μάτια.

Δεδομένου πάντως ότι το φως έρχεται συνήθως από όλες τις κατευθύνσεις, το πιθανότερο είναι ότι τα κυανοβακτήρια εστιάζουν στο σφαιρικό τοίχωμά τους πανοραμικές εικόνες 360 μοιρών.

Όταν για παράδειγμα τα κυανοβακτήρια φωτίστηκαν από δύο πλευρές ταυτόχρονα έδειξαν να συνεκτιμούν τα ερεθίσματα, κινούμενα προς μια ενδιάμεση κατεύθυνση.

_88162316_slimevision

—Οι πιονιέροι της φωτοσύνθεσης

Η ανακάλυψη είναι σημαντική όχι μόνο λόγω του μικρού μεγέθους των κυανοβακτηρίων, αλλά και της θέσης που κατέχουν στο «δέντρο» της εξέλιξης. Τα κυανοβακτήρια εμφανίστηκαν πριν από τουλάχιστον 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια και ήταν η πρώτη ομάδα οργανισμών που ανακάλυψε τη φωτοσύνθεση.

Παράλληλο προϊόν αυτής της διαδικασίας ήταν το μοριακό οξυγόνο, που σταδιακά αυξήθηκε στην ατμόσφαιρα επιτρέποντας την εμφάνιση των πρώτων ζώων.

Σήμερα, τα κυανοβακτήρια παραμένουν παρόντα σε κάθε είδους υγρό περιβάλλον, και συχνά είναι ορατά ως πράσινη γλίτσα πάνω σε υγρές πέτρες ή όγκους νερού.

Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση eLife.

Σχόλια