نمایش تکامل باکتری‌ها بر ابرصفحات آگار

برای کسانی که به علم تکامل علاقمند هستند ولی نمی‌توانند میلیون‌ها و میلیاردها سال صبر کنند تا شاهد مشاهده‌ی گونه‌های جدیدی باشند که طبیعت به وجود می‌آورد، راه آسان‌تری هم وجود دارد. البته محصولات تکاملی این راه به جذابیت حالت اول نیست.

همانطور که می‌دانید تکامل به معنی تجمع تغییرات ژنتیکی در خزانه‌ی ژنی یک گونه است که به واسطه‌ی تغییرات محیطی(یا همان فشار تکاملی) در گونه‌ها نمود پیدا می‌کند و گاهی باعث تولید گونه‌های تازه می‌شود. این گونه‌های تازه نسبت به گونه‌ی مادر، جهش‌یافته‌های ژنتیکی محسوب می‌شوند. به طور مثال انسان‌ها نسبت به جد اولیه‌ی پروسیمین‌شان یک جور جهش‌یافته محسوب می‌شوند. در واقع پروسیمین‌های اولیه طی تغییرات بسیار دو جور جهش‌یافته‌ی اصلی تولید می‌کنند که یک سری به انسان‌ها و پسر‌عمو‌هایش(نئندرتال‌ها) تبدیل می‌شوند و سری دیگر به بوزینه‌ها که خود چندین شاخه می‌شوند. ولی نیازی نیست همیشه فشار تکاملی از سوی عوامل طبیعی مثل عصر یخبندان و برخورد شهاب‌سنگ باشد. بعضی‌وقت‌ها یک گونه‌ی باهوش‌تر می‌تواند سرنوشت بقیه‌ی گونه‌ها را تحت تأثیر قرار دهد. انسان چنین گونه‌ایست.

به طور مثال انسان‌ها و باکتری‌ها سابقه‌ی طولانی تکامل همراه دارند. انسان می‌تواند میزبان طیف عظیمی از باکتری‌ها باشد که برخی حقیقتاً مرگ‌آفرین هستند. ولی چطور می‌شود که باکتر‌ی‌ها هنوز ما آدم‌ها را از صفحه‌ی طبیعت پاک نکرده‌اند؟ پاسخ در مقاومتیست که بعضی آدم‌ها به صورت کاملاً اتفاقی در ژن‌هایشان نسبت به یک باکتری دارند. این آدم‌ها زنده می‌مانند و باقی آدم‌ها می‌میرند. این آدم‌ها نسل بعدی آدم‌ها را می‌سازند. این روند همینطور ادامه پیدا می‌کند تا این که یک روز یکی از آدم‌ها اسلحه‌ای فوق‌پیشرفته و کاملاً سای‌فای را به نبرد میان باکتری‌ها و انسان‌ها وارد می‌کند. الکسندر فلمینگ با کشف آنتی‌بیوتیک برای همیشه شکل مبارزه‌ی میان انسان و باکتری‌هایش را تغییر می‌دهد.

در جایی که تکامل باکتری‌ها و دستگاه ایمنی بدن ما ممکن بود تا ابد با همین سرعت کم به پیش برود، تولید آنتی‌بیوتیک‌ها با سرعت فوق‌العاده باعث شد فشار تکاملی بر روی باکتری‌ها به شدت افزایش پیدا کند. البته در این ویدئو خواهید دید که فرقی نمی‌کند چقدر فشار طبیعت قدرتمند باشد، بالاخره باکتری‌ها یک راهی برای دور زدنش پیدا می‌کنند. چون موجودات تک‌سلولی مکانیسم‌های کم‌تری برای جلوگیری از جهش دارند و به عبارت دیگر می‌توان گفت، ماهیتشان دربرابر جهش آنقدری منعطف هست که پذیرای آن بشوند و اصلاً راز باقی‌ماندنشان در سخت‌ترین شرایط زیست‌محیطی و تقریباً در تمامی اقلیم‌ها، به دلیل همین انعطاف مکانیسم‌های ژنومی‌شان است.

نکته‌ای که برای هواداران تکامل جذاب است این است که این نبرد یک قرنی میان آنتی‌بیوتیک‌های مصنوعی و باکتری‌ها مشخصاً شاهدی عینی بر تکامل است. دیگر نیازی نیست تکامل را صرفاً فرضیه بنامیم وقتی عملاً جلوی چشم ما گونه‌های زیستی در مواجهه با فشار تکاملی و از طریق جهش ژنتیکی به گونه‌های تازه تبدیل می‌شوند. مثلاً هیچ می‌دانستید اگر در برابر باکتری استفیلوکوکوس اورئوسی که ۷۰ سال پیش وجود داشته از ساده‌ترین آنتی‌بیوتیک‌ها استفاده کنیم، این باکتری از بین خواهد رفت؟ ولی سویه‌های تازه‌ی این باکتری همگی به انواعی از قوی‌ترین آنتی‌بیوتیک‌ها مقاوم هستند و عملاً گونه‌ای تازه از باکتری محسوب می‌شوند.

در این ویدئوی ۲ دقیقه‌ای شما خواهید دید که چطور باکتری‌ E. Coli در ابرصفحه‌ای از ژل آگار که متخلخل است کشت داده می‌شود و در نهایت چندین سویه‌ی تازه از این باکتری ظرف ۱۱ روز ایجاد می‌شود. ژل آگار نوعی محیط‌کشت برای باکتری‌هاست که در آن مواد مغذی برای رشد باکتری وجود دارد. بخش اول ژل عادی است. ولی بخش‌های بعدی هر یک دوزی مختلف از آنتی‌بیوتیک دارند. به ترتیب یک دوز، ده دوز، صد دوز و هزار دوز. آن‌چه در ادامه می‌بینید تکامل در دور سریع است. ابتدا باکتری‌ها در بخش بدون آنتی‌بیوتیک رشد می‌کنند. سپس رشد متوقف می‌شود تا این که اولین جهش‌یافته‌ها(براثر فرآیند تولید مثل) سر و کله‌شان پیدا می‌شود. سپس این جهش‌یافته‌ها با هم برسر برتری و ماده‌ی غذایی رقابت می‌کنند تا این که به لایه‌های بعدی می‌رسند. این وسط بعضی‌ها هم نمی‌توانند به بخش‌های بعدی بروند. تا این که بعد از یازده روز حتا بخش هزاربرابر آنتی‌بیوتیک را هم فتح می‌کنند.

سفید کاغذی

جدیدترین شماره کاغذی سفید را بخرید

شماره ۳: پری‌زدگی

خرید این شماره