Quimiotropismo je rast alebo pohyb rastliny alebo časti rastliny v závislosti na chemické podnety. Pri pozitívnej chemotropisme je pohyb smerom k chemikáliám; v negatívnom chemotropismovom hnutí je ďaleko od chemickej látky.
Ako príklad možno uviesť počas opeľovania: vaječníky uvoľňujú cukry z kvetu a pôsobia pozitívne na spôsobenie peľu a produkciu peľovej trubice.
V tropisme je odozva organizmu často spôsobená skôr jeho rastom než pohybom. Existuje veľa foriem tropisov a jedna z nich sa nazýva chemotropismus.
Charakteristiky chemotropismu
Ako sme už uviedli, chemotropizmus je rast organizmu a je založený na jeho reakcii na chemický stimul. Odpoveď na rast môže zahŕňať celý organizmus alebo jeho časti.
Odozva na rast môže byť tiež pozitívna alebo negatívna. Pozitívny chemotropismus je taký, pri ktorom je rastová odpoveď na stimul, zatiaľ čo negatívny chemotropismus je, keď je rastová reakcia mimo stimulu.
Ďalším príkladom chemotropného pohybu je rast jednotlivých axónov neuronálnych buniek v reakcii na extracelulárne signály, ktoré vedú vyvíjajúci sa axón k inervácii správneho tkaniva.
Dôkazy chemotropizmu sa pozorovali aj pri regenerácii neurónov, kde chemotropné látky vedú gangliové neurity do degenerovaného neuronálneho kmeňa. Príkladom chemotropismu je aj pridanie atmosférického dusíka, tiež nazývaného fixácia dusíka.
Chemotropizmus sa líši od chemotaxie, hlavný rozdiel spočíva v tom, že chemotropizmus súvisí s rastom, zatiaľ čo chemotaxia súvisí s pohybom.
Čo je chemotaxia?
Améba sa živí ďalšími protistami, riasami a baktériami. Musí sa dokázať prispôsobiť dočasnej neprítomnosti vhodnej koristi, napríklad pri vstupe do odpočinku. Táto schopnosť je chemotaxia.
Všetky améby pravdepodobne majú túto schopnosť, pretože by týmto organizmom priniesli veľkú výhodu. V skutočnosti sa chemotaxia preukázala v amébovom proteuse, akantamone, naeglerii a entamoebe. Najčastejšie študovaným chemotaktickým organizmom z morských živočíchov je dictyostelium discoideum.
Pojem „chemotaxia“ bol prvý raz vypracovaný W. Pfefferom v roku 1884. Urobil tak, aby opísal príťažlivosť papraďových spermií na vajíčka, ale od tej doby bol tento jav opísaný u baktérií a mnohých eukaryotických buniek v rôznych situáciách.
Špecializované bunky v metazoanoch si zachovali schopnosť plaziť sa smerom k baktériám, ktoré ich vylučujú z tela, a ich mechanizmus je veľmi podobný mechanizmu, ktorý používajú primitívne eukaryoty na nájdenie baktérií pre jedlo.
Veľa z toho, čo vieme o chemotaxii, sa naučilo štúdiom dctyostelium discoideum a jeho porovnaním s našimi vlastnými neutrofilmi, bielymi krvinkami, ktoré detekujú a spotrebúvajú napadajúce baktérie v našom tele.
Neutrofily sú diferencované bunky a väčšinou nie sú biosyntetické, čo znamená, že nie je možné použiť obvyklé nástroje molekulárnej biologie.
V mnohých ohľadoch sa zdá, že komplexné bakteriálne receptory chemotaxie fungujú ako základné mozgy. Pretože majú priemer len niekoľko stoviek nanometrov, nazývali sme ich nanobraíny.
To vyvoláva otázku o tom, čo je mozog. Ak je mozog orgánom, ktorý využíva zmyslové informácie na riadenie motorickej aktivity, potom by bakteriálny nanobrain zodpovedal definícii.
Neurobiológovia však s týmto konceptom zápasia. Tvrdia, že baktérie sú príliš malé a príliš primitívne na to, aby mali mozgy: mozgy sú pomerne veľké, zložité a sú mnohobunkovými zhromaždeniami s neurónmi.
Na druhej strane neurobiológovia nemajú problém s konceptom umelej inteligencie a strojmi, ktoré fungujú ako mozgy.
Vzhľadom na vývoj počítačovej inteligencie je zrejmé, že veľkosť a zjavná komplexnosť sú zlou mierou výpočtovej sily. Koniec koncov, dnešné malé počítače sú oveľa výkonnejšie ako ich väčšie a povrchne komplexnejšie predchodkyne.
Myšlienka, že baktérie sú primitívne, je tiež falošnou predstavou, možno odvodená z toho istého zdroja, čo vedie k presvedčeniu, že veľké je lepšie, pokiaľ ide o mozgy.
Baktérie sa vyvíjajú o miliardy rokov dlhšie ako zvieratá a vďaka ich krátkemu času generácie a obrovskej populácii sa bakteriálne systémy pravdepodobne vyvíjajú oveľa viac, ako všetko, čo môže živočíšna ríša ponúknuť.
Pri skúmaní bakteriálnej inteligencie sa človek stretáva so základnými otázkami individuálneho správania sa voči populácii. Zvyčajne sa berie do úvahy iba priemerné správanie.
Avšak kvôli obrovskej rozmanitosti negenetickej individuality v bakteriálnych populáciách, niektoré zo stoviek baktérií plávajúcich v atraktívnom gradiente, niektoré stále plávajú preferovaným smerom.
Robia títo chlapci náhodou všetky správne kroky? A čo pár tých, ktorí plávajú zlým smerom, po zvodnom gradiente?
Okrem toho, že baktérie priťahujú výživné látky vo svojom prostredí, vylučujú signálne molekuly spôsobmi, ktoré majú tendenciu sa združovať vo viacbunkových súboroch, kde existujú ďalšie sociálne interakcie, ktoré vedú k procesom, ako je tvorba biofilmu a patogenéza.
Aj keď je zložitosť interakcií medzi zložkami systému chemotaxie dobre charakterizovaná, čo sa týka jej jednotlivých zložiek, sa len začala posudzovať a oceňovať.
V súčasnosti však veda necháva otvorenú otázku, aké sú skutočne inteligentné baktérie, kým nebudete mať úplnejšiu predstavu o tom, čo si môžu myslieť a koľko by si mohli navzájom rozprávať.
Referencie
- Daniel J Webre. Bakteriálna chemotaxia (sf). Súčasná biológia. cell.com.
- Čo je to chemotaxia (sf) .. igi-global.com.
- Chemotaxia (nd). bms.ed.ac.uk.
- Tropismus (marec 2003). Encyclopædia Britannica. britannica.com.