کپک بدون مغزی که تصمیم می گیرد!

قارچ بدون مغزی که خاطرات خود را از طریق فیوژن به اشتراک می گذارد.

این ارگانیسم زرد هیچ عصبی ندارد، اما می تواند مارپیچ رو حل بکند، تصمیم بگیرد و از طریق ادغام شدن با هم یاد بگیرند.

کپک زرد Physarum polycephalum مانند آمیب در زباله های فرسوده و مناطق مرطوب یافت می شوند. آن ها هیچ مغزی ندارند، هیچ عصبی ندارند و هرکدام فقط یک سلول بزرگ می باشند. اما آن ها قادرند که رفتارهای پیچیده و هوشمندانه ای از خود نشان بدهند. می توانند تصمیم بگیرند، از تله ها فرار بکنند، از ظروف پتری دیش خارج بشوند. در حالی که یک جانور تک سلولی هستند اما هوشمند هستند.
این سلول ها به یکدیگر جذب می شوند و هنگامی که با هم روبرو می شوند می توانند با همدیگر ادغام بشوند. که نتیجه آن ایجاد یک سلول بزرگ به طول چندین متر می باشد که به آن پلامودیوم می گویند. که می تواند با سرعت 4 سانتی متر بر ساعت از طریق گسترده کردن ریشه هایش در هر جهتی حرکت بکند.

[fvplayer src=”https://biotecher.ir/wp-content/uploads/2017/10/Slime-Mold-Physarum-Finds-the-Shortest-Path-in-a-Maze.mp4″ width=”320″ height=”240″]کپکی که مارپیچ را حل می کند.

اگر قسمتی از این پلاسمودیوم یک چیز جذابی مانند غذا را لمس کند، پالس ها بیشتر سریعتر و گسترده می شوند. اگر قسمتی از آن به یک چیز رنج آور مانند نور برسد پالس ها آهسته تر و کمتر می شوند. با این اثرات، پلاسمودیوم بدون هیچ فکر آگاهانه ای بهترین مسیر را انتخاب می کند.
این رفتار خیلی ساده می تواند اثر خیلی گسترده ای را به همراه داشته باشد. این کپک تصمیم کارآمدی می گیرد، در رژیم غذایی خود تعادل ایجاد می کند، مارپیچ را حل می کند و از دام ها فرار می کند.

نویسنده : سعید کارگر

دانشمندان سیستم مولدی ساخته‎اند که از سیانوباکتر ، برق می‎گیرد:

 دانشمندان در کانادا از جلبک های سبز-آبی برای تامین انرژی از نوع جدیدی سلول‎های برقی استفاده کرده‎اند که بار الکتریکی را از فوتوسنتز و تنفس سیانوباکتر ها (جلبک‎های سبز-آبی) بدست می‎آورند. ماتوکوماران پاکیریزامی، از محققان دانشگاه کنکوردیا :فتوسنتز و تنفس در سلول‎های گیاهی اتفاق می‎افتند و در هر دو فرآیند، انتقال الکترون‎ اتفاق می‎افتد. با به دام انداختن الکترون‎های آزاد شده از جلبک‎های سبز-آبی طی فتوسنتز و تنفس، می‎توانیم انرژی الکتریکی را که آنها به طور طبیعی تولید می‎کنند به دام بیندازیم.”

اجزای اصلی سازنده دستگاه تولید انرژی میکروفتوسنتتیک – سیانوباکتر

سیانوباکتر

سلول برق فتوسنتزی شامل یک آنود، کاتود و غشای تبادل پروتون است. جلبک‎های سبز-آبی در محفظه آنود قرار می‎گیرند و با رخ دادن فتوسنتز، الکترون‎ها را به سطح الکترود آزاد می‎کنند. با یک دستگاه خارجی متصل به سلول، امکان خارج کردن الکترون‎ها و گرفتن برق از این دستگاه فراهم می‎شود.

جلبک‎های سبز-آبی گزینه‎ فوق‎العاده‎ای برای کمک به کاهش استفاده از سوخت‎های فسیلی‎ و توسعه انرژی‎های تجدید پذیرند. جالبتر اینکه برخلاف انرژی خورشیدی و بادی، کارآیی این میکروارگانیسم‎ها با نوسانات آب و هوا تغییری نمی‎کند.

لینک مقاله

دانلود مقاله

27 NOV 2015

نویسنده : علی جلیلیان

باکتریورودوپسین :

پروتیین های فوتوکرومیک در طبیعت بسیار نادر هستند که نقش کلیدی در فتوسنتز و تبدیل انرژی نوری به انرژی شیمیایی دارند. یک دسته از این پروتیین ها ی فوتوکرومیک که در طبیعت یافت می شود باکتریورودوپسین است که نقش کلیدی در فعالیت ها و توانمندی های باکتری های هالوباکتر دارد. خصوصیت های این مولکول سبب شده است در صنایع الکترونیک اهمیت پیدا کند:

پایداری بسیار بالای آن نسبت به تجزیه های حرارتی و شیمیایی و حساسیت به نور و حالت چرخه ای که دارد از آن برای تهیه فوتوکروم های بیولوژیک استفاده شده است.

باکتریورودوپسین می تواند به یک امتداد بزرگ و طویل تغییر شکل دهد که می توانند به عنوان یک صفحه پهن برای تولی دسته ی جدیدی از مواد استفاده شود. این ویژگی ها سبب شده است که باکتریورودوپسین به عنوان یک بیومولکول فوتوکرومیک در صنایع الکترونیک مورد استفاده قرار گیرد.

عملکرد بیولوژیکی و ساختار باکتریورودوپسین

عملکرد بیولوژیکی و ساختار باکتریورودوپسین

باکتریورودوپسین یک پروتیین کلیدی از سیستم های فتوسنتزی هالوباکتری هایست که سبب تبدیل انرژی نورانی به انرژی شیمیایی می شود که نسبت به سیستم فتوسنتزی کلروفیل بسیار ساده است که پیگمان ویژه از دو قسمت تشکیل شده است که از یک قسمت رودوپسین که از رتینال ( مشتق از ویتامین A ) و از یک قسمت پروتئینی به نام اپسین ساخته شده است.

بنابراین باکتریورودوپسین پیگمانی است که دارای یک قسمت پروتیینی 75% و یک قسمت لیپیدی 25% است که شامل 7 هلیکس آلفا است که به یک مولکول رتینال در حالت ترانس متصل است. که در این حالت قادر است نور را جذب کند و پروتون را از غشاء سیتوپلاسمی منتقل کند و ترانس رتینال نور را در ناحیه سبز طیف مریی با طول موج 572 نانومتر را جذب می کند به همین جهت، قسمتی از غشاء که این پیگمان را دارد به نام غشاء ارغوانی نامیده می شود.

هنگام جذب نور با طول موج 572 نانومتر پروتون های به داخل سلول منتقل شده و این پروتون ها روی موتور تاژک اثر گذاشته و باکتری به سمت نور با طول موج 572 نانومتر می رود.

غشا ارغوانی باکتریورودوپسین

حالت دافع زمانی است که طول موج نور 373nm ، یعنی طیف رنگ آبی باشد در این حالت باکتری از منبع نور دور می شود. در حالت سیس، پروتون ها به بیرون رانده می شود و بار الکتریکی داخل سلول منفی می شود و گرادیان الکتریکی به همراه گرادیان پروتونی به وجود آمده شیب pH هم تغییر می کند.

مجموعه گرادیان بارالکتریکی و گرادیان pH سبب تولید ATP می شودکه تحت نام pmf نامیده می شود.
باکتریورودوپسین را تحت نام روپسین حس کننده Sensory Rhodopsin نیز خوانده می شود.

به طور خلاصه : وقتی این پیگمان به صورت ترانس باشد پروتون را وارد کرده و موتور تاژک را وادار به گرایش به سمت نور می کند و زمانی که حالت سیس است پروتون را خارج کرده و ATP تولید می کند.

نویسنده : سعید کارگر