اكتشفت بحوث علمية جديدة أن شكل البكتيريا لا يؤثر على مدى قدرتها على التحرك، وهذا الاكتشاف المثير للدهشة يمكن أن يكون له آثار كبيرة على مستقبل الصناعات العلمية والطبية. وقد نشر في مجلة نيتشر لعلم الطبيعة والتطور (Nature Ecology & Evolution journal)، وهذه النتائج تدحض نظريات موجودة منذ فترة طويلة، تقول هذه النظريات أن هنالك رابط قوي بين تطور شكل البكتيريا وقدرتها على التحرك.
فوضع البكتيريا منفصل عن وضع الكائنات الحية الكبيرة، مثل الأسماك والفقمة والحيتان. وهذه الكائنات الكبيرة يكون لشكلها تأثير كبير ومهم في قدرتها على السباحة بكفاءة. بينما هذا الاكتشاف الجديد يسلط الضوء على الطبيعة الغير عادية للبيئة التي تعيش فيها البكتيريا.
وقد أجريت دراسة مستفيضة من قبل الدكتور فؤاد البدوري (Fouad El Baidouri) والبروفيسور ستيوارت همفيرز (Stuart Humphries) من كلية علوم الحياة في جامعة لينكولن، في المملكة المتحدة، بالمشاركة مع الدكتور كريس فينديتي (Chris Venditti) من جامعة ريدينغ. وقد تلقى الفريق معاً معلومات عن 325 نوع مختلف من بكتيريا افيرميكوتس (Firmicutes bacteria) لملئ الفجوة في المعرفة العلمية حول تأثير شكل الكائنات وحيدة الخلية، مثل البكتيريا، على حركتها، ونمط حياتها وكيفية تسببها بالأمراض.
وقد أوضح البروفيسور همفريز “لقد سألت العديد من علماء الأحياء التطورية لماذا تتخذ الحيوانات الأشكال التي هي عليها؟، ولكن لم يعتمد المجتمع العلمي حتى الآن النماذج الرياضية للتنبؤ بالعلاقة بين الشكل والحركة، في البكتريا توقعنا أن يكون هنالك علاقة بين الشكل والحركة، فهي قضيبية الشكل بسبب السباحة؛ من أجل خفض تكاليف الطاقة. ولكن الاختبارات التجريبية نادرة في هذا الصدد، فلا يوجد تحليل بسياق تطوري اطلاقا. وقد أنتجت أبحاثنا أدلة على أن تنبؤات النظرية السابقة لا تطابق الواقع، على الأقل في هذه المجموعة البكتيرية، وبالتالي فإنه سوف يساهم في إعادة تشكيل فهمنا لتطور البكتيريا”. فقد استخدم الباحثون طرق جديدة لاستكشاف تطور البكتيريا ولتقييم أفضل لشكل ووظيفة الخلايا.
وقال الدكتور البدوري “أن أبحاثنا تركز بشكل رئيسي على فهم لماذا تأتي البكتيريا بأشكال عديدة ومختلفة، ولكن من أجل ذلك علينا معرفة كل بكتيريا والشكل الذي تكون عليه. فمع عدم وجود قاعدة بيانات متاحة علينا أن نجمع نحن البيانات البنيوية والبيئية عن البكتيريا. هذه العملية استغرقت عدة أشهر، ولا تزال جارية. وقد توقعنا أن نجد تأكيد على النظريات السابقة. أي أن البكتيريا قضيبية الشكل تتحرك بكفاءة أعلى من البكتيريا الكروية الشكل، أي هنالك علاقة تطورية بين الشكل والحركة. وبعد ان توصلنا إلى النتائج وتأكدنا منها بعدة نماذج، اندهشنا بعدم وجود أي ارتباط بين الصفتين”.
وخلافا للأدلة الحديثة لم تجد هذه الدراسة أي تأثير لشكل البكتيريا على نمط حياتها أو قدرتها على التسبب بالأمراض. وتشير النتائج إلى أن هذه المجموعة البكتيرية لها مرونة تطورية أكبر مما كان يعتقد سابقاً.
المصدر:
Elizabeth Allen, “Reshaping our ideas of bacterial evolution“, phys.org, November 22, 2016
