Самые маленькие в мире компасы

Удивительное открытие того, как простые бактерии могут определять направление

Любители гулять на свежем воздухе согласятся со мной, что нет ничего хуже запаха грязи со дна водоёмов и болот. Вдыхание этих характерных ароматов напоминает нам о весёлом приключении, когда однажды каноэ застряло в болоте. Грязь, с ее неприятным запахом и стойкостью, напоминающея клей, случайно омрачает наше счастье. Большинство из нас предпочитает даже не прикасаться к этим отложениям и не выпускать содержащиеся в них газы.

Однако некоторые люди строят свою карьеру, изучая организмы, которые обитают в пахучей болотистой грязи. Ричард Блекмор был одним из таких учёных. Получив диплом специалиста в Университете штата Массачусетс, летом 1975 года он занялся собиранием бактерий из грязи болот, расположенных вдоль Атлантического побережья. Собирая пахучие образцы грязи в каждой экспедиции, он возвращался в лабораторию для того, чтобы выращивать культуры организмов в этих образцах.

Реакция одного бактериального штамма была неожиданной. Независимо от того, в каких экологических условиях находились эти организмы, они всегда плыли в северном направлении и всегда скапливались на северном краю капельки, находящейся на предметном стекле микроскопа. Блекмор заинтерисовался, могут ли эти организмы (размером около двух тысячных миллиметра в длину и около четверти этого в ширину) определять магнитный север.

На микроскоп был помещён стержневой магнит, который преобладал над действием магнитного поля Земли. Бактерия и в самом деле изменила направление, плывя на северный край магнита. Этим простым исследованием Блекмор открыл новую область изучений в биологии: навигация организмов с помощью магнитных сигналов.1 Существует доказательство того, что не только многие бактерии, но также и некоторые морские водоросли, насекомые, слизняки и голуби способны использовать сложные магнитные компасы.

Эволюционистам вообще не нравится идея того, что живые существа демонстрируют настоящий «дизайн» или «замысел» — потому, что он подразумевает Бога, всезнающего Творца. Они предпочитают верить в то, что организмы появились сами по себе, с помощью процессов, которые не имели разумного направления. Обычно они говорят, что организмы ‘приспособились’, а не были сотворены. Известный эволюционист Стивен Джей Гоулд отметил, что новые бактерии, обладающие магнитными свойствами, являются «поразительным примером замечательного дизайна: организм, который строит изящную систему внутри своего собственного тела. Этой системой является магнит; организм - “скромные” бактерии’.2

Начиная с 1975 года, культуры из более чем дюжины видов бактерий, проявили магнитную реакцию. Грязь, взятая из среды пресной и морской воды, также как и из очистительных канализационных водоёмов, содержала такие одаренные микроорганизмы.

Какие удивительные механизмы содержат в себе магнитные бактерии! Магнит в этих крошечных клетках состоит приблизительно из двадцати округленных объёмных частиц, расположенных в линию вдоль оси клетки. Размер каждой частицы примерно 50 нм (нанометров) с каждой стороны (нм это 10-9 м или одна миллионная миллиметра). Эти частицы имеют не только соответствующий размер, подходящий для их бактерий, но с точки зрения физики они представляют собой единственную конструкцию, которая при таком маленьком маштабе работала бы как магнит.

Эти частицы состоят из вида оксида железа, называемого магнитным железняком или магнетитом. В лаборатории трудно создать частицы магнетита такого маленького размера. Биологи не знают как именно бактерии достигают такой точности.

Каждый, кто когда-либо смотрел через микроскоп на маленькие объекты, подвешенные в воде, не мог не заметить, что все они находятся в постоянном вибрирующем движении, даже в живых клетках. Это ‘Броуновское’ движение происходит в результате случайного столкновения молекул, и чем они теплее, тем быстрее они движутся.

Однако частицы магнетита не должны подвергаться столкновениям Броуновского движения, иначе не было бы магнитной ориентации. Таким образом, каждая частица должна быть способна точно ориентироваться по направлению магнитного поля Земли.

Кроме всех этих интересных особенностей, какое преимущество получает бактерия от своей способности плыть в северном направлении? Биологи полагают, что эта способность может обеспечивать механизм, который даёт возможность бактерии ориентироваться в пространстве. Большие организмы знают, где они находятся по отношению к земной поверхности, так как в этом им помогает гравитация. Однако, из-за своего маленького размера бактериям сделать это намного сложнее – сила гравитации очень слаба по сравнению с другими силами, такими как, например, поверхностное натяжение.

В северном полушарии магниты не только указывают направление северного магнитного полюса (на горизонтальной оси), но стрелка компаса также ныряет вниз. Чем севернее мы находимся, тем более крутым становится наклон стрелки магнита. На северном полюсе магнитная стрелка показывает прямо вниз. В южном полушарии, чем ближе компас находится к югу, тем больше стрелка направлена вверх.

Учёные подозревают, что магниты в северном полушарии могут указывать этим маленьким клеткам, какое направление ведет вниз. В южном полушарии такие магниты указывали бы на противоположное направление - вверх. Однако на экваторе магниты не приносят им пользу.

Эти бактерии, очевидно, используют компасы для того, чтобы плыть вглубь осадка. Большинство этих организмов могут переносить недостаток или даже полное отсутсвие кислорода в своей окружающей среде. Этот феномен является необычным и сложным решением распространненой проблемы для микроорганизмов.

В общем, содержание кислорода понижается по мере продвижения вглубь грязи. Магнитный сигнал даёт возможность этим организмам продвигаться вниз, подальше от повышенной концентрации кислорода.

Это одно из чудес природы, которое всего лишь несколько лет назад мы не могли себе и представить. Дары и таланты, дарованные каждому созданию, соответствуют их роли в природе и экологическим требованиям. Как прекрасен их Создатель!

Ссылки и примечания

  1. Scientific American 245(6):42–49, Декабрь 1981. Вернуться к тексту.
  2. Natural History, 88:25, Ноябрь 1979. Вернуться к тексту.

Источник-www.creationontheweb.com





опубликовано материалов

Популярные статьи:

что такое гравитация? Кто создал Бога? Динозавры жили с людьми Тука и его удивительный клюв Уникальная планета Земля




Поддержите наш проект, разместив нашу ссылку на сайте своей организации, в своем блоге или на страничке социальных сетей.
"Разумный Замысел"
http://www.origins.org.ua
банер Разумный Замысел


Система Orphus
нижняя полоса сайта