Radies nejauši vai radīts?
Neparasta savienība augsnē
◼ Augsnē zem mūsu kājām pastāv neparasta savienība starp noteiktiem augiem un baktērijām, kas, veicot kopīgu darbu, palīdz uzturēt dzīvību uz mūsu planētas.
Pārdomām. Lai augi varētu augt un vairoties, tiem ir nepieciešams slāpeklis. Bet augi nespēj uzņemt gāzveida slāpekli. Lai tie šo elementu varētu izmantot, brīvajam slāpeklim ir jātiek saistītam jeb fiksētam ķīmiskos savienojumos (piemēram, pārvērstam amonijā). Tauriņziežu dzimtas augi ir atrisinājuši šo problēmu, sadarbojoties ar gumiņbaktērijām (Rhizobia). Šādu atšķirīgu organismu kopdzīvi dēvē par simbiozi, un šajā gadījumā labumu no tās gūst abas puses.
Tauriņzieži izdala īpašu vielu, kas veicina baktēriju pieķeršanos pie saknēm, un pēc tam baktērijas iekļūst sakņu audos. Lai gan baktērijas un augi ietilpst katrs savā dzīvo organismu valstī, kā teikts žurnālā Natural History, tie sadarbojas un kopīgiem spēkiem ”izveido būtībā jaunu, perfekti funkcionējošu orgānu: sakņu gumiņu, kas saista slāpekli”. Šajos gumiņos, savās jaunajās mājās, baktērijas cītīgi ķeras pie darba. Galvenais ”rīks”, ko tās izmanto, ir specifiska olbaltumviela — ferments nitrogenāze, ar kura palīdzību baktērijas saista slāpekli no gaisa, kas atrodas augsnē.
”Viss mūsu planētas nitrogenāzes krājums.. varētu satilpt vienā lielā spainī,” rakstīts Natural History. Tātad katra molekula ir no svara! Taču ir kāda problēma: skābeklis padara šo fermentu nederīgu. Kāds ir risinājums? Tauriņziežos veidojas viela, kas saista potenciāli bīstamo skābekli un neļauj tam nonākt saskarē ar nitrogenāzi.
Gumiņu ietver membrāna, kas kontrolē slāpekļa savienojumu, cukuru un citu barības vielu apmaiņu starp baktērijām un augu. Neviens augs nav mūžīgs, un arī tauriņziežu dzīve reiz beidzas. Kad to mūžs ir galā, slāpekļa savienojumi paliek augsnē. Ne velti tauriņziežus mēdz dēvēt par ”zaļo mēslojumu”.
Kā jūs domājat? Vai baktērijas un to simbiozes partneri augi paši bija spējīgi ”izgudrot” tādu apbrīnojami sarežģītu sadarbību, kas palīdz uzturēt dzīvību, vai arī šī neparastā savienība ir vēl viens radīšanas pierādījums?
[Attēls 25. lpp.]
Sakņu gumiņš
[Norādes par attēlu autortiesībām 25. lpp.]
Attēls fonā: © Wally Eberhart/Visuals Unlimited; izceltais attēls: © Dr. Jack M. Bostrack/Visuals Unlimited