'Forbløffende' klokker finnes i bakterier
Av David Coppedge; 10. oktober 2023 Oversatt herfra

Science news fra England snakker om den "forbløffende kompleksiteten i bakterielle døgnklokker." De forbausede forskerne Hale fra John Innes Center i Norwich -lenke , et "uavhengig, internasjonalt senter av kyndighet innen plantevitenskap, genetikk og mikrobiologi." Hvorfor skulle forskere i Storbritannia og i fastlands -Europa, hovedsakelig darwinister, reagere med forbauselse? Det var fra å gruble på hvordan evolusjon kunne gi nøyaktige tidsmålere til de enkleste, mest primitive livsformer.

Bilde 1. Rolex-ur

Antony Van Leeuwenhoek, den første som så på bakterier med et enkelt mikroskop i 1683, ble overrasket over å se så små livsformer som dette lille, som var i stand til bevegelse og reproduksjon. William Paley i 1805 ville blitt overrasket over å bli fortalt at en klokke på heden ganske enkelt dukket opp, ut fra bakken. Men dagens evolusjonister tar kompleksitet for gitt. Hvert vev, organ og system i biologi kan redegjøres for, ved den allmektige hånden til naturlig seleksjon. "Ho-hum," burde reaksjonen være.
-Bakterier utgjør mer enn 10% av alle levende ting, men inntil nylig hadde vi liten erkjennelse av at jordbakterier, likesom hos mennesker, har indre klokker som synkroniserer aktivitetene sine med de døgnåpne syklusene med dag og natt på jorden.

Ny forskning viser hvor kompleks og sofistikert disse bakterielle døgnklokker er, og rydder veien for en spennende ny fase av studien…
Et internasjonalt samarbeid fra Ludwig Maximillian University München (LMU München), John Innes Center, det tekniske universitetet i Danmark, og Leiden University, gjorde oppdagelsen ved å prøve genuttrykk som bevis på klokkeaktivitet, i den utbredte jordbakterien Bacillus subtilis.

Bilde 2. Manglende samsvar i resonnement -kake og genom

'Gjennomgripende' klokkeaktivitet
Forfatterne publiserte en artikkel om dette i vitenskapens fremskritt, og kunngjorde at bakterieklokken "fremkaller egenskaper til komplekse, flercellede døgnsystemer." Hovedforfatteren, Francesca Sartor, bemerket at klokkeaktiviteten er "gjennomgripende" i denne lille mikroben. Det regulerer flere gener og atferd.
Professor Antony Dodd fra John Innes Center la til, "Det er forbausende at en encellulær organisme med et så lite genom har en døgnklokke med noen egenskaper som fremkaller klokker i mer komplekse organismer."
Dessuten mener forskerne at klokker er utbredt i bakterier. Hva skjedde med forestillingen om enkel til kompleks evolusjon ved gradvise trinn? Ville en 'blind urmaker' starte med en Rolex?

Professor Ákos T. Kovács, fra Leiden University og Technical University of Danmark sa .. "Det er utrolig at døgnklokken i Bacillus subtilis - en bakterie med bare fire tusen gener - har et komplekst døgnsystem som minner om døgnklokker i komplekse organismer som fluer, pattedyr og planter ".
"Bare fire tusen gener" høres fleipete ut. Prøv å telle til fire tusen høyt; Det vil ta over to timer på to sekunder per heltall. Når du teller, kan du tenke på en molekylær maskin, regulatorisk element eller målrettet rolle representert av hvert av disse sifrene. Hvert bakterie-gen er dessuten sammensatt av 900 basepar i gjennomsnitt -lenke. Det er mye funksjonell informasjon pakket inn i en organisme en mikron i diameter. Likevel forventet ikke evolusjonsbiologer å finne døgnklokker i bakterier som samsvarer med den funksjonelle raffinementet til det i fluer, pattedyr og planter.

Er gener blinde urmakere?
Audrey Mat, marinbiolog ved University of Wien, sier at gener er "de store klokkemakere." Hun skriver i samtalen og gir ho-hum-responsen på eksistensen av tidtakere i levende organismer. "Rotasjonene på jorden, månen og solen genererer miljøsykluser som har foretrukket utvalget av biologiske klokker." Under denne resonnementet favoriserer trykkbølger utvalget av ører. Fotoner favoriserer utvalget av øyne. Planetrotasjoner og baner favoriserer valg av klokker. Miljøer kan favorisere ting alt de kan, men komplekse sensorer for å oppdage og bruke dem følger ikke logisk.
-Døgnklokkemekanismen ble først oppdaget i bananfluen, også kjent som Drosophila, på 1970 -tallet. Det er basert på tilbakemeldingssløyfer i transkripsjon og oversettelse av flere gener - gen A fremmer uttrykket av gen B, som igjen hemmer ekspresjonen av gen A - og skaper en svingning. I løpet av dagen induserer lys reduksjonen av spesifikke faktorer i løkken via en fotoreseptor kalt kryptokrom. Interessant nok utgjør nøkkelfaktorene i mekanismen i hovedsak bare noen få gener kalt periode, tidløs, klokke og syklus. Imidlertid er finjustering og regulering av klokken basert på et komplekst molekylært og neuronalt nettverk som sikrer dens timing og presisjon.

I følge MAT driver fysiske krefter ikke bare fremveksten av enheter for å føle dem; De innstiller dem også og vedlikeholder dem. De justerer til og med svarene på de skiftende årstidene. Hvordan forklarer darwinisme dette? Den gjør ikke det:
Døgnklokken er ikke den eneste klokkemekanismen som eksisterer i naturen. Mange biologiske prosesser er sesongbaserte, for eksempel migrasjon av en rekke fugler og insekter, reproduksjon og dvalemodus i mange dyrearter og blomstring av planter. Denne sesongmessigheten er generelt diktert av flere faktorer, inkludert av det som er kjent som en årlig klokke i tilfellet av mange arter. Mekanismen til denne klokken er ennå ikke bestemt.

Bilde 3. En blind sykkelmaker?

Kan klokker darwiniseres?
Oppgaven i vitenskapens fremskritt fremsetter ingen krav for darwinisme, heller. Forfatterne legger evolusjonære forklaringer i fremtidig form:
-å oppdage mekanismer som dette minnet om entrainment-betingelser under utvikling av et døgnsystem forekommer, i forskjellige systemer, vil informere om konvergente og divergerende evolusjonsprosesser.
Det er alt de sier om evolusjon. Ikke hold pusten, for svar. Overfor komplekse funksjonelle tidtaker i de mest primitive organismer, har evolusjonsbiologer sin historiefortelling som er hugget ut for dem:
-Døgneklokker er gjennomgripende i hele naturen, men bare nylig har dette adaptive regulatoriske programmet blitt beskrevet i ikke -fotosyntetiske bakterier. Her beskriver vi en iboende kompleksitet i Bacillus subtilis døgnklokke…. Vi rapporterer at døgnrytmer forekommer i ville isolater av denne prokaryoten, og dermed etablerer dem som en generell egenskap av denne arten, og at dens døgnsystem reagerer på miljøet på en kompleks måte, som er i samsvar med flercellede eukaryote døgnsystemer.
De komplekse evnene til bakteriearten inkluderte 'å ta toget' (entrainment), eller å følge signaler. Som å ta et tog, krever entrainment å føle miljømessige signaler, kalt tidsangivere og komme seg om bord, til å komme et sted med hensikt. Dette forutsetter også et minne om signalene.

Starter forventninger og oppsiktsvekkende konklusjoner
Man ser ikke alltid "overrasket" i en tung vitenskapelig artikkel, men ordet skilte seg ut i dette:
-entrainnmentn fører til etablering av et stabilt faseforhold mellom det eksterne (miljømessige) og den interne (døgn) tiden. Døgnsystemer bruker tidsangivere til entrainnment, noe som fører til et sett med bemerkelsesverdige fenomener. Vi ble overrasket over å observere at en prokaryot, utfordret av kronologiske biologiske protokoller, viser en rekke svært komplekse entrainnments-egenskaper…. Tilstedeværelsen av ettervirkninger (se tabell S1) antyder at informasjon om eksponering for tidsangivelses lagres, omtrent som et minne.

Bilde 4. Samme type resonnement -ribosom og klokke

De forventet ikke dette. "Det ville være naivt å anta at en prokaryotisk døgnklokke deler disse egenskapene med flercellede organismer," tenkte de opprinnelig, men observasjonene beviste noe annet. Ved å bruke rødt og blått lys som tidsangiver, og se på responser med lysstoffrør, var de i stand til å omdanne mikroberne og endre deres oppførsel ved å endre lysperioden (FRP) på lyset. Resultatene demonstrerte at "denne organismen deler mange døgnkarakteristikker som forekommer i eukaryote organismer, hvorav noen ennå ikke er dokumentert i etablerte klokkemodeller i cyanobakterier eller sopp."
-Våre observasjoner understreker også at en kombinasjon av tidsangivelse brukes av B. subtilis, som er analog med situasjonen for sopp-, pattedyr- og planteceller. Oppgaven med døgnklokken er å "lese" nærmiljøet, og for mange systemer betyr dette å høste ikke bare ett, men mange signaler. Vi foreslår at ved å bruke både blått og rødt lys og temperatur som tidsangivere, kan B. subtilis finjustere klokkregulerte prosesser, til et større spekter av situasjoner.
At dette skal være sant for bittesmå mikrober som lever i jorden, er virkelig overraskende. Hvordan gjør de det uten øyne? De "lysfølende mekanismene som brukes av B. subtilis med formål av entrainnment, forblir ukjent." Kanskje reagerer mikrober på energinivået til forskjellige bølgelengder av lys som trenger gjennom jorda. Uansett hva som er involvert i bakteriens klokke, førte det til ny bruk av ordet "bemerkelsesverdig" i konklusjonen:
-Avslutningsvis synes vi det er bemerkelsesverdig at en relativt enkel prokaryote, som mangler det åpenbare hierarkiet av organisering av flercellede organismer, fremkaller egenskaper til komplekse døgnsystemer.

Designadvokater vil absolutt synes det er bemerkelsesverdig også. Men overraskende? For de som er forpliktet til å forklare biologi ut fra ikke-styrte materielle årsaker, er overraskelse forståelig. De som kjenner seg igjen i hånden bak den suverene prosjekteringen, rundt oss i livet, er glade, men ikke overrasket.

David Coppedge. Bilde 5

David Coppedge er en frilans vitenskapsreporter i Sør-California. Han har vært styremedlem i Illustra Media siden grunnleggelsen og fungerer som deres vitenskapskonsulent. Han jobbet ved NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) i 14 år, på Cassini-oppdraget til Saturn, til han ble kastet ut i 2011 for å ha delt materiale om intelligent design, en diskriminerende handling som førte til en nasjonalt publisert rettssak i 2012. Discovery Institute støttet saken hans, men en ensom dommer dømte mot ham uten forklaring. En naturfotograf, friluftsmann og musiker, David har B.S. grader i realfagsutdanning og i fysikk og holder presentasjoner om ID og andre vitenskapelige emner.