الثلاثاء، 20 مايو 2014

هل البكتريا الآكلة للنايلون دليل على التطوّر؟

بسم الله الرحمن الرحيم

التطوّر إطار فكري مطاط
فأي شيء يمكنك تفسيره باستخدام الإطار الفكري التطوري
سواءً أكان في علم الأحياء، الاقتصاد، أم الاجتماع

عندما يشاهد الدارويني ظاهرة ما، فهو يسارع في الحكم عليها وفق الاطار التطوّري والكارثة أنه يتمسك بجوابه ويعتبره جواباً نهائياً، متناسياً أن العلم يتقدم وما نعده حقيقةً علميةً اليوم، ربما سيكون خاطئاً غداً
وهذا حال البكتريا العزيزة

هذا المقال بقلم

أحـمـد يـحـيـى





البكتريا الآكلة للنايلون 
Nylon-eating bacteria

من أهم الأمثلة التي يستخدمها أنصار التطور هي تحول بعض أنواع البكتريا مثل Pseudomonas aeruginosa الى إمتلاك القدرة على هضم النايلون والمشتقات البترولية،ومحور الحجة هو أن النايلون لم يكون معروفا قبل عام 1935 ، ومن ذلك فهذا دليل قاطع على ظهور خواص جديدة للكائنات. ويدعي النموذج التطوري أن إنزيما جديدا قد نشأ من خلال حدوث طفرة انزياح الإطار "frame shift" في جين معين , حيث تم إضافة نيكلوتيد إلى مقدمة الجين ليحول وظيفته . 
________________

عند عرضنا لهذا المثال نلاحظ الاتى : 
وفقا للنموذج السابق فإنه لم يحدث إكتساب لميزة جديدة بل تكيف لميزة سابقة بتحويل جين قائم بوظيفة فعلية الى جين أخر وهذا ما تظهره دراسة بواسطة Negoro ، تبرهن بقوة على أن هذه الميزات لما تنشأ كنتاج إضافة معلومات جديدة بل نتيجة كتكيف من جينات فعلية carboxyesterase . وأن الإنزيم nylonase تم انتاجة من انزيم استريز الموجود من قبل.
والحقيقة هى أن بكتيريا Pseudomonas aeruginosa تتميز فعليا بقدرتها على التكيف مع مصادر هذه الأغذية غير الاعتيادية كالتولوين، النفثالين، الكافور، الساليسيلات والكانات. وهذه الميزات محمولة على البلازميدات المعروفة باسم TOL ، NAH، CAM ، SAL .
ما الشئ الاخر الذي يمكننا ملاحظته :
الجينات المسؤولة عن تشفير إنزيمات هضم النايلون فى البكتيريا محمولة على البلازميدات فقط . وليست على الكروموسومات البكتيرية الرئيسية . 
وتلاحظ على البلازميد pOAD2 وجود خسمة عناصر قابلة للنقل transposable elements . والضغوط المفروضة خارجيا مثل ارتفاع درجة الحرارة، والتعرض للسموم، أو الموت جوعا يمكنها تنشيط انزيمات transposases للعمل ، وهذه الانزيمات تحفز حركة الترانسبوزنات transposon إلى جزء آخر من الجينوم من خلال آلية قص ولصق أو آلية تبديل تنسخي ، وعرف عن هذه الآلية كميزة ونوع من التكيف الطبيعي الذي تمتلكه الكائنات الحية ويميز البكتريا بخصوص ويمكنها من ملائمة الوسط المحيط ومقاومة المضادات الحيوية فالبلازميد وسيلة تكيفية للبكتريا . 
"Bacteria have more active transposable elements, which shuttle genes for antibiotic resistance around"



ويعزز هذا القول بوجود تلك الالية التكيفية المسبقة ، ما لاحظه بعض علماء اليابان خلال تجربه معمليه اخضعت فيها بكتريا برية من نوع Pseudomonas aeruginosa لا تحتوي ميزة هضم النايلون ، لظروف معينه وكانت المفاجئة هي قدرة البكتريا على انتاج انزيمات
هضم النايلون خلال مدة قدرها 9 أيام فقط .
وبعكس ما يدعيه النموذج التطوري ، تنفي دراسة يابانية أخري فرضية حدوث طفرة من نوع frame shift ، بسبب خلو منطقة هذه الجينات من كودونات الوقف stop codons التى تولدها هذا النوع من الطفرات . وترجع الامر الى الية غير معروفة وراء هذا الحدث . فلا ندري من أين تحصل هؤلاء على التبجح بشئ لا يعرفون ماهيته من الاساس ، وهذا دعم أخر يعزز فكرة التكيف المصمم .


Photo: ‎البكتريا الآكلة للنايلون 
Nylon-eating bacteria

من أهم الأمثلة التي يستخدمها أنصار التطور هي تحول بعض أنواع البكتريا مثل  Pseudomonas aeruginosa  الى إمتلاك القدرة على هضم النايلون  والمشتقات البترولية،ومحور الحجة هو  أن النايلون لم يكون معروفا  قبل عام 1935 ، ومن ذلك فهذا دليل قاطع على ظهور خواص جديدة للكائنات. ويدعي النموذج التطوري أن إنزيم جديدا قد نشأت من خلال حدوث طفرة  انزياح  الإطار "frame shift" في جين معين , حيث تم إضافة نيكلوتيد إلى مقدمة الجين ليحول وظيفته . 
________________

عند عرضنا  لهذا المثال نلاحظ الاتى : 
وفقا للنموذج السابق فإنه لم يحدث إكتساب لميزة جديدة بل تكيف لميزة سابقة بتحويل جين قائم بوظيفة فعليه الى جين أخر وهذا ما تظهره  دراسة  بواسطة Negoro ، تبرهن بقوة على أن هذه الميزات  لما تنشأ كنتاج إضافة معلومات جديدة بل نتيجة كتكيف من جينات  فعلية  carboxyesterase .  وأن الإنزيم nylonase تم انتاجة من انزيم استريز الموجود من قبل.
http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs002530000434
والحقيقة هى أن   بكتيريا  Pseudomonas aeruginosa   تتميز فعليا  بقدرتها على التكيف مع مصادر هذه الأغذية غير الاعتيادية كالتولوين، النفثالين، الكافور، الساليسيلات والكانات. وهذه الميزات محمولة على البلازميدات المعروفة باسم  TOL ، NAH،  CAM ، SAL    .
ما الشئ الاخر الذي يمكننا ملاحظته :
الجينات المسؤولة عن تشفير إنزيمات هضم النايلون فى البكتيريا محمولة على البلازميدات فقط . وليست على الكروموسومات البكتيرية الرئيسية . 
وتلاحظ  على البلازميد pOAD2  وجود  خسمة عناصر قابلة للنقل  transposable elements  . والضغوط المفروضة خارجيا مثل ارتفاع درجة الحرارة، والتعرض للسموم، أو الموت جوعا يمكنها تنشيط  انزيمات transposases  للعمل ، وهذه الانزيمات تحفز حركة الترانسبوزنات transposon  إلى جزء آخر من الجينوم من خلال آلية قص ولصق أو آلية تبديل تنسخي ، وعرف عن هذه الآلية كميزة ونوع من التكيف الطبيعي الذي تمتلكه الكائنات الحية ويميز البكتريا بخصوص ويمكنها من ملائمة الوسط المحيط ومقاومة المضادات الحيوية فالبلازميد وسيلة تكيفية للبكتريا  . 
"Bacteria have more active transposable elements, which shuttle genes for antibiotic resistance around"

http://www.rcsb.org/pdb/101/motm.do?momID=84

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12603728

ويعزز هذا القول بوجود تلك الالية التكيفية المسبقة ، ما لاحظه بعض علماء اليابان خلال تجربه معمليه اخضعت فيها بكتريا برية من نوع Pseudomonas aeruginosa   لا تحتوي ميزة هضم النايلون ، لظروف معينه  وكانت المفاجئة هي قدرة  البكتريا  على انتاج انزيمات 
هضم النايلون خلال مدة قدرها  9 أيام فقط .
http://aem.asm.org/content/61/5/2020.full.pdf
 وبعكس ما يدعيه النموذج التطوري ، تنفي دراسة يابانية أخري فرضية حدوث طفرة من نوع  frame shift ، بسبب خلو منطقة هذه الجينات  من كودونات الوقف stop codons التى تولدها هذا النوع من الطفرات . وترجع الامر الى الية غير معروفة وراء هذا الحدث . فلا ندري من أين تحصل هؤلاء على التبجح بشئ لا يعرفون  ماهيته من الاساس  ، وهذا دعم أخر  يعزز  فكرة التكيف المصمم .
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC525574/
من هنا نجد أن النتائج تشير بوضوح  إلى أن هذه التعديلات لم تأت عن طريق الطفرات العشوائية، ولكن من خلال آلية مصممة مسبقا . 
هذه الآلية قد تكون مشابهة للطريقة التي تولد بها الفقاريات الأجسام المضادة بسرعة كبيرة . 
ويبقى السؤال قائما :
أين دليلكم على التطور ؟‎


من هنا نجد أن النتائج تشير بوضوح إلى أن هذه التعديلات لم تأت عن طريق الطفرات العشوائية، ولكن من خلال آلية مصممة مسبقا . 
هذه الآلية قد تكون مشابهة للطريقة التي تولد بها الفقاريات الأجسام المضادة بسرعة كبيرة . 
ويبقى السؤال قائما :
أين دليلكم على التطور ؟