Dunyodagi Eng Tez Qisqaruvchi Mavjudot
Keling, bir soniyaga to'xtay va bu haqda o'ylab ko'r. Bunday kichkina jonivor bor-ki, uni ko'rish uchun mikroskop kerak. U o'z tanasini normal o'lchamining chorak qismiga kichraytirishi mumkin. Buning uchun esa atigi besh millisoniyadan kam vaqt sarflaydi. Siz chayqashni o'ylashingizga ham shuncha vaqt yetmaydi. Odatiy odam chayqashiga 150 millisoniya ketadi. Bu maxluq esa beshdan kam vaqt ichida ishni bitiradi.
Bu Spirostomum ambiguum. Nomi bir oz yanglish tuyuladi, chunki bu organizm o'zini yashirishga unchalik usta emas.
Bir hujayra, lekin qanday qiladi?
Mana bu qiziq: Spirostomum faqat bitta hujayradan iborat. Mushaklari yo'q, nervlari yo'q, miyasi yo'q. Faqat sitoplasma massasi, bir parcha membran bilan o'ralgan, va sirtida mayda tuklar — siliyalar. Shunday bo'lishiga qaramay, u soniyasiga o'z tanasining 100 ta uzunligini qisqartira oladi. O'zingizni tasavvur qiling — butun tanangizni bir soniyada 100 marta qisqartirasiz. Qila olmaysizmi? Hammaning qo'li qisqa.
Olimlar bu qobiliyatni allaqachon bilishardi. Lekin qanday qilib ishlashini hech kim tushuntira olmadi. Shu sababli Proceedings of the National Academy of Sciences jurnalida yangi tadqiqot chop etilishi juda muhim voqea.
Baliqliq tarmoq siri
Javob shu ekan — bir xil oqsil tarmoq, shakli esa baliqliqqa o'xshaydi.
Zo'r mikroskopiya usullari yordamida guruh aniqladiki, Spirostomum qisqarishi mionemlar deb ataladigan tolali tuzilmalarga tayanadi. Ular centrin va Sfi1 oqsillaridan tashkil topgan. Bu mionemlar hujayraning sirti bo'ylab tarqaladi — suv shari atrofida to'qilgan tarmoqqa o'xshaydi.
Kaltsiy ionlari hujayraga kirganda nima bo'ladi: Sfi1 oqsili qattiq holatdan egiluvchiga o'tadi — quruq spagettiBirdan ho'l spagettiga aylanuvgandek. Natijada tarmoq ichkariga tortiladi va butun organizm siqiladi. So'ngra qandaydir tarzda yana asl holatiga qaytadi. Va bu takrorlanaversa.
Geometriya ahamiyati
Tadqiqotchilar yana bir muhim jihatni alohida ta'kidlashdi. Shu baliqliq shakli bezovta qilmaydi — u hujayraning ichki qismlarini himoya qiladi. Qisqarish butun sirt bo'ylab tekis tarqalganda, ichidagi hamma narsa mexanik stressdan saqlanadi. Mesh stress мячдек — bosim bir nuqtada portlamasdan, tekis taqsimlanadi.
ATP ishlatilmaydimi?
Kuting, bu yerda esa haqiqatan ham qiziq.
Inson mushaklari ATP ustida ishlaydi — adenozin trifosfat, hujayraning yoqilg'isi. Sizning mushaklaringiz yoqilg'i yondirgandek ATP yondiradi.
Spirostomum esa — yo'q.
"Ayirmasi benzin va elektr tokini solishtirgandek," dedi tadqiqotchi Meri Elting. ATP benzin kabi "yonadi". Kaltsiy ionlari esa elektr toki kabi ishlaydi.
Bu katta kashfiyot, chunki Spirostomum tez harakatlanishning tamoman boshqacha usulini topgan — bizning mushaklarimiz ishlatadigan kimyoviy energiya tizimiga bog'liq emas.
Qayta tiklanish siri
Lekin muammo bor: hech kim uni qanday tiklanishini bilmaydi. Kaltsiyga asoslangan reaksiyani ishlatsangiz, bir marta ishga tushadi va tugaydi — nasos kabi. Lekin Spirostomum qisqaradi, bo'shashadi va yana qisqaradi — charchamay.
Bu mexanizmni tushunish — eng katta maqsad. Chunki agar tadqiqotchilar Spirostomum qanday qilib takroriy qisqarish va tiklanishni bajara olishini aniqlasa, bu bilim ATP kerak bo'lmaydigan sun'iy mushaklar yaratishda ish berishi mumkin.
Robots yoki protez asboblarni tasavvur qiling — ular tez va samarali harakatlanadi, lekin tamoman boshqa mexanizm bilan ishlaydi. Va bularning barchasi — hech kim eshitmagan mikroskopik organizmdan ilhom olib.
Tabiat — eng yaxshi muhandis
Sizga qanday, lekin bu menga katta ta'sir qiladi. Biz texnologiya yaratdik, ammo evolyutsiya milliard yillardan beri "muhandislik" bilan shug'ullanmoqda. Spirostomum ajib tezlikda harakatlanishni butunlay boshqacha biologik strategiya bilan uddaladi — biz hali uni tushunishga boshladik xalos.
Keyingi marta chayqaganingizda, bir soniyaga o'ylab ko'ring — qayerdagi bir hovuzda bitta hujayrali organizm butun tanangizdan ming marta tezroq qisqaradi. Va shu kichkina maxluqning oqsil tarmog'ida — hali ixtiro qilinmagan texnologiyaning boshi yotibdi.
Buning o'zi qanday ajoyib!