וִידֵאוֹ: חיידקים מול אנטיביוטיקה: ניסוי ויזואלי
2024 מְחַבֵּר: Seth Attwood | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-16 16:05
מהי "אבולוציה"? ראשית, מדובר בהתפתחות טבעית, המלווה בשינוי בהרכב הגנטי ובהתאמה לסביבה. במילים אחרות, אורגניזמים עוברים מוטציות בהדרגה כדי לשרוד בסביבות קשות.
ועכשיו אנחנו מדברים לא רק על בעלי חיים, אלא גם על החיידקים שמקיפים אותנו. מדענים מבית הספר לרפואה בהרווארד צילמו סרטון מדהים המראה לנו את התפתחות החיידק E. coli. אנו מזמינים אתכם לצפות בו.
מהות הניסוי הייתה כדלקמן: להדגים כיצד חיידקים מסתגלים לתנאים סביבתיים קשים להישרדותם. לשם כך נוצרה צלחת פטרי ענקית מלבנית בגודל 60 על 120 סנטימטרים. התמיסה התזונתית לא הייתה אחידה. הקערה חולקה ל-9 חלקים מלבניים. שני החלקים החיצוניים הכילו תמיסה תזונתית רגילה שבה חיידקים יכולים להתרבות בחופשיות. אבל בכל קטע שלאחר מכן נוספו אנטיביוטיקה, וככל שהקטע קרוב יותר לאמצע הקערה, כך ריכוז האנטיביוטיקה היה גבוה יותר.
כך, ברגע שהחיידקים הגיעו לגבול עם הקטע הבא, לא הייתה להם ברירה אלא להתפתח כדי לעמוד באיום על חייהם. זנים חדשים של חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה המשיכו להתרבות, וכך קטע אחר קטע, מושבות ישנות מתו, וחדשות המשיכו לנוע לאט אבל בטוח לעבר המרכז המנצח של צלחת הפטרי. כמובן, בסרטון תראו הקלטה מואצת של תהליך זה, כי כל הניסוי לקח למדענים של הרווארד 11 ימים.
לניסוי יש לא רק ערך מדעי אלא גם חינוכי. החלל הגדול של זירת MEGA מאפשר התבוננות ויזואלית במוטציות ובברירה טבעית במהלך התפשטות חזית אוכלוסיית החיידקים.
ככל שההתנגדות לאנטיביוטיקה ממשיכה לעלות, נוצרים קווים אבולוציוניים מקבילים רבים באוכלוסיית החיידקים, הנבדלים זה מזה בפנוטיפ ובגנוטיפ.
על ידי מחקר של חיידקים בחזית ומאחורי החזית של אוכלוסיית החיידקים, מדענים גילו כמה דברים מעניינים. התברר שהאבולוציה לא תמיד מונעת קדימה על ידי חיידקים הכי עמידים לאנטיביוטיקה. באופן מוזר, לפעמים השושלות העמידות ביותר נלכדות מאחורי החיידקים הרגישים יותר. ככל הנראה, הדבר נובע ממוטציות "מוקדמות", כאשר חלק מהחיידקים מוכנים לשרוד בריכוז גבוה יותר של אנטיביוטיקה, שיופיע בעתיד, אך טרם הופיע. במצב כזה, חיידקים פוטנציאליים יותר מותאמים מפנים את מקומם בחזית לקונגנרים שלהם, המותאמים בדיוק לריכוז בפועל שקיים כרגע.
כדי לבדוק את התיאוריה הזו, מדענים לקחו דגימות של מושבות מבודדות של חיידקים עם מוטציות "מוקדמות" והניחו אותן בכוח בחזית החזית. כצפוי, הם שרדו בתנאים שבהם חזית החיידקים העיקרית לא יכלה לשרוד.
המדענים מצאו גם שהתאמה טובה יותר להשפעה אנטיביוטית חלשה מאיצה מאוחר יותר הסתגלות לריכוזים גבוהים יותר (בתמונה למטה). הכל דומה לאנשים שמסוגלים יותר להסתגל לתנאי החיים המידרדרים אם שינויים מתרחשים בהדרגה ובלתי מורגשת.
מוּמלָץ:
ציוויליזציה מפותחת עורכת ניסוי
לתרבויות מפותחות רבות של היקום יש טכנולוגיות לתנועה בין-כוכבית וליצירת מבנים הנדסיים בקנה מידה פלנטרי
קווינטיליון של חיידקים באדם מגדירים את המהות שלנו
ככל שמדענים חוקרים יותר את החיידקים החיים בגוף האדם, כך הם לומדים יותר על ההשפעה העוצמתית של הפירורים הללו על המראה שלנו, על התנהגותנו, אפילו על דרך החשיבה וההרגשה שלנו
חיידקים מסתוריים מייצרים חוטי חשמל
תגליות מאלצות חוקרים לשכתב ספרי לימוד; לחשוב מחדש על תפקידם של חיידקי הבוץ בעיבוד של יסודות מפתח כמו פחמן, חנקן וזרחן; וסקור כיצד הם משפיעים על מערכות אקולוגיות מימיות ושינויי אקלים
זהב של חיידקים - האוצר הגדול של אפגניסטן
בשנת 1978 התרחש אירוע סנסציוני, שזכה לתהודה עצומה ברחבי העולם. המשלחת הסובייטית-אפגניסטן, שביצעה חפירות באפגניסטן, גילתה במפתיע אוצר, אחד היקרים והגדולים ביותר על פני כדור הארץ, שהוערך בכמות עצומה
סוד המים הטהורים ביותר של אגם באיקל: חיידקים
בחלק המרכזי של האגם ניתן לשתות מים ללא רתיחה. מדענים של המכון הלימנולוגי של אירקוטסק של הענף הסיבירי של האקדמיה הרוסית למדעים פתרו את תעלומת הטוהר המיוחד של המים של אגם באיקל. מסתבר שחומרי הניקוי הטבעיים של המאגר הם מיקרואורגניזמים בקטריופאג'ים - וירוסים המשמידים חיידקים פתוגניים