بينيباسيلس فورتكس

تشكيل نمط والسلوكيات الاجتماعية

بينيباسيلس فورتكس هو كائن حي دقيق إجتماعى: عندما نما في ظل ظروف النمو التي تحاكي البيئات الطبيعية مثل الأسطح الصلبة أنها تشكل مستعمرات الخلايا 109-1012 مع البنى المعقدة بشكل ملحوظ والديناميكية (الشكل 1) <."/> كونها جزءا من تعاونية كبيرة، لا يمكن للبكتيريا تنافس أفضل للموارد الغذاء والحماية من الهجمات المضادة للبكتيريا. في ظل ظروف نمو مختبر، مماثلة لبكتيريا الاجتماعية الأخرى،مستعمرات بينيباسيلس فورتكس تتصرف مثل الكثير من الكائنات الحية متعددة الخلايا، مع تمايز الخلايا وتوزيع المهام.  بينيباسيلس فورتكس يتميز دوامة من خلال قدرته على توليد مجاميع خاصة ببكتيريا كثيفة قد دفعت إلى الأمام عن طريق إشارات كيميائي مثيرة للاشمئزاز مرسلة من الخلايا في الجزء الخلفي. هذه المجاميع الدورية تسمى دوامية verices (الشكل 2)، وتمهد الطريق لتوسيع المستعمرة. والدوامات بمثابة اللبنات من المستعمرات مع تنظيم وحدات خاصة (الشكل 1). تحقيق مثل هذه المشاريع التعاونية معقد ويتطلب تطور إتصال خلية خلية , بما في ذلك الجوانب الدلالية والبراغماتية للغويات. التواصل مع بعضهم البعض باستخدام مجموعة متنوعة من الإشارات الكيميائية، والبكتيرية وتبادل المعلومات بشأن حجم البكتريا من حيث العدد، وعدد لا يحصى من القياسات البيئية فرد في مواقع مختلفة، والدول الداخلية وتعديلاتها المظهرية والجينية. البكتيريا تشعر بالبيئة بصفة جماعية وتنفيذ وتعالج المعلومات الموزعة لجمع وتقييم المعلومات ذات الصلة. ثم يتم استخدام هذه المعلومات من قبل البكتيريا لإعادة تشكيل مستعمرة في حين إعادة توزيع المهام والتفرقة جينية الخلية، لصنع القرار الجماعي وتشغيل وإيقاف تشغيل آليات الدفاع وجريمة اللازمة لتزدهر في بيئات تنافسية، والكليات التي يمكن أن ينظر إليها على أنها الذكاء الاجتماعي من البكتيريا.
لا يقتصر اهتمام E. بن-جاكوب [أستاذ الفيزياء في جامعة تل أبيب] على جينومات genomes البكتيريا التي يدرسها فحسب، وإنما يهتم أيضا بدراسة شخصياتها. إنه يقارن البكتيريا بمشاهير هوليود. «فمن ناحية، نحن معجبون بالبكتيريا، ولكننا من ناحية أخرى نعتقد أنها كائنات غبية،» عـلى حد قول <بن-جاكوب>. لقد تمكن بن-جاكوب وزملاؤه من نشر بحث في العدد 12/2010 من مجلة BMC Genomics سجلوا فيها أن أحد أنواع بكتيريا التربة، ويسمى پيانيباسلس ڤورتكس Paenibacillus vortex والذي اكتشفه <بن-جاكوب> في منتصف التسعينات، يتميز بمستوى مدهش من الذكاء وذلك مقارنة بالميكروبات الأخرى.
وقد تمكن الفريق البحثي من تعرف هذا الذكاء النسبي للنوع پيانيباسلس ڤورتكس عن طريق مقارنة الجينوم الخاص به بجينوم 502 نوع بكتيري مختلف تم تعرفها خلال السنوات الماضية، وتأسيسا على هذه المقارنة تم حساب ما يطلق عليه بن-جاكوب معامل الذكاء الاجتماعي للميكروب. حيث قام الباحثون بتقدير عدد الجينات (الموروثات) genes المرتبطة بالوظائف الاجتماعية مثل الجينات التي تسمح للبكتيريا بالتواصل مع البيئة المحيطة بها والتعامل مع ما يصلها منها من معلومات، وكذلك الجينات التي تعمل على بناء مركبات كيميائية مفيدة للميكروب عند تنافسه مع الميكروبات الأخرى. وقد وُجد أن پيانيباسلس ڤورتكس وسلالتين أخريين من جنس پيانيباسلس تحتوي على عدد من هذه الجينات أكبر مما لدى أي نوع آخر من الـ499 نوعا بكتيريا التي قام بن-جاكوب بدراستها، ومن ضمنها سلالات ممرضة من بكتيريا الإشريكية القولونية Escherichia coli، وهذا يدل على امتلاك الميكروب «مهارات اجتماعية ذكية.»
ويتجلى هذا التعقد بالمهارات الاجتماعية في المستعمرات ذات التفاصيل المميزة التي يقوم الپيانيباسلس ڤورتكس بتكوينها، وتظهر إحداها في الصورة الفوتوگرافية المصاحبة لهذا المقال، وذلك بعد تنميتها لأيام عديدة في طبق بتري petri dish. ويصل قُطْرُ هذه المستعمرة إلى نحو 8 سنتيمترات، ولكن عدد ما فيها من خلايا بكتيرية أكثر بمئة مرة من عدد سكان الأرض. وتمثل النقاط الزرقاء في الصورة مجموعات كثيفة من هذه البكتيريا يطلق عليها «الدوامات» vortices، وهي تنتشر وتتجمع سويا حول مركز مشترك لكي تمهد طريق البكتيريا على السطوح الصلبة ولتحمي نفسها من الأخطار. ومع تضاعف الخلايا فإن كل «دوامة» تزداد في الحجم وتتحرك إلى الخارج كوحدة واحدة، تاركة خلفها ذيلا من خلايا أكبر عمرا لا تقوم بالتضاعف، ولكنها تعمل على تكوين أفرع تقوم بالمحافظة على التواصل الاجتماعي عبر المستعمرة.