Quimiotropismo je rast ili kretanje u biljci ili djelomično kao odgovor na kemijske podražaje. U pozitivnom hemotropizmu, pokret je prema kemikaliji; u negativnom pokretu hemotropizma daleko je od kemijskog.
Primjer toga može se vidjeti tijekom oprašivanja: jajnik oslobađa šećere u cvijetu i oni djeluju pozitivno na stvaranje peludi i stvaranje cvjetne peludi.
U tropizmu je reakcija organizma često posljedica njegovog rasta, a ne kretanja. Postoji mnogo oblika tropizma i jedan od njih naziva se hemotropizam.
Karakteristike kemotropizma
Kao što smo već spomenuli, kemotropizam je rast organizma, a temelji se na njegovom odgovoru na kemijski podražaj. Reakcija rasta može uključivati cijeli organizam ili njegove dijelove.
Reakcija rasta također može biti pozitivna ili negativna. Pozitivan hemotropizam je onaj u kojem je odgovor rasta usmjeren na poticaj, dok je negativni hemotropizam kad je rast rasta izvan stimulusa.
Drugi primjer kemotropnog pokreta je rast pojedinačnih aksona stanica neurona kao odgovor na izvanstanične signale, koji usmjeravaju aksone u razvoju da inerviraju ispravno tkivo.
Uočeni su i dokazi hemotropizma u regeneraciji neurona, gdje hemotropne tvari usmjeravaju ganglionske neurite u degeneriranu stablu neurona. Također, dodatak atmosferskog dušika, koji se naziva i fiksacija dušika, primjer je hemotropizma.
Kemotropizam se razlikuje od kemotaksije, glavna razlika je u tome što je hemotropizam povezan s rastom, dok je kemotaksis povezan s lokomotiranjem.
Što je kemotaksija?
Ameba se hrani drugim protistima, algama i bakterijama. Mora se moći prilagoditi privremenoj odsutnosti pogodnog plijena, na primjer ulaska u faze mirovanja. Ta sposobnost je hemotaksis.
Vjerojatno će sve amee imati tu sposobnost, jer bi tim organizmima dala veliku prednost. U stvari, hemotaksija je dokazana u amebama proteus, acanthamoeba, naegleria i entamoeba. Međutim, najviše proučavani hemotaktički ameboidni organizam je dictyostelium discoideum.
Izraz "hemotaksis" prvi je put skovao W. Pfeffer 1884. To je učinio kako bi opisao privlačnost paprati sperme na ovule, ali od tada je fenomen opisan u bakterijama i mnogim eukariotskim stanicama u različitim situacijama.
Specijalizirane stanice unutar metazoa zadržale su sposobnost puzanja prema bakterijama kako bi ih eliminirale iz tijela, a njihov mehanizam vrlo je sličan onome koji koriste primitivni eukarioti kako bi pronašli bakterije za hranu.
Mnogo toga što znamo o kemotaksiji naučili smo proučavanjem dctyostelium discoideum i uspoređujući to s vlastitim neutrofilima, bijelim krvnim ćelijama koje otkrivaju i konzumiraju invaziju bakterija u našim tijelima.
Neutrofili su diferencirane stanice i većinom nisu biosintetske, što znači da se ne mogu koristiti uobičajena molekularno biološka sredstva.
Na mnoge načine izgleda da složeni bakterijski receptori za hemotaksiju djeluju poput rudimentarnih mozgova. Budući da su promjera svega nekoliko stotina nanometara, nazvali smo ih nanobrajevi.
Postavlja se pitanje što je mozak. Ako je mozak organ koji koristi osjetilne informacije za kontrolu motoričke aktivnosti, tada bi bakterijski nano mozak odgovarao definiciji.
Međutim, neurobiolozi se bore s tim konceptom. Tvrde da su bakterije premale i previše primitivne da bi imale mozak: mozak je relativno velik, složen, jer je višećelijski sklop s neuronima.
S druge strane, neurobiolozi nemaju problema s konceptom umjetne inteligencije i strojevima koji djeluju kao mozak.
S obzirom na evoluciju računalne inteligencije, očito je da su veličina i prividna složenost slaba mjera procesne snage. Uostalom, današnja mala računala daleko su moćnija od svojih većih i površno složenijih prethodnika.
Ideja o tome da su bakterije primitivne je također lažna predodžba, možda izvedena iz istog izvora što vodi uvjerenju da je velika bolja kad je u pitanju mozak.
Bakterije se razvijaju milijardama godina duže od životinja, a sa svojim kratkim vremenima generacije i ogromnom veličinom populacije, bakterijski sustavi su vjerojatno mnogo više razvijeni od svega što životinjsko kraljevstvo može ponuditi.
Pokušavajući procijeniti bakterijsku inteligenciju, nailazimo na temeljna pitanja ponašanja pojedinca u odnosu na stanovništvo. Obično se uzimaju u obzir samo prosječna ponašanja.
Međutim, zbog ogromne raznolikosti negenetske individualnosti u bakterijskoj populaciji, među stotinama bakterija koje plivaju atraktivnim gradijentom, neke neprestano plivaju u željenom smjeru.
Jesu li ti momci slučajno radili sve ispravne poteze? A što je s nekolicinom koji plivaju u pogrešnom smjeru niz zavodljiv gradijent?
Osim što ih privlače hranjive tvari u svom okolišu, bakterije odvajaju signalne molekule na načine koji imaju tendenciju udruživanja u višećelijske sklopove gdje postoje druge društvene interakcije koje dovode do procesa poput stvaranja biofilma i patogeneze.
Iako su dobro okarakterizirane s obzirom na njegove pojedinačne komponente, složenosti interakcija komponenata kemotaksijskog sustava tek su se počele razmatrati i uvažavati.
Za sada znanost ostavlja otvoreno pitanje kakve su zapravo pametne bakterije dok ne dobijete cjelovitije razumijevanje onoga što bi oni mogli razmišljati i koliko bi mogli razgovarati jedni s drugima.
Reference
- Daniel J Webre. Bakterijska hemotaksija (sf). Currente biologija. cell.com.
- Što je kemotaksis (sf).. igi-global.com.
- Kemotaksi (drugi). bms.ed.ac.uk.
- Tropizam (ožujak 2003.). Encyclopædia Britannica. britannica.com.