Дизайн в живих організмах мотори

Дизайн в живих організмах мотори

Такі структури складаються з багатьох частин. Наприклад, ви не можете побудувати мотор з однієї деталі. Найчастіше, видалення однієї частини може порушити роботу всього механізму. Вчені називають це незнижуваної складністю системи - всі частини вносять свій внесок в її роботу. Якщо прибрати хоча б одну складову, система просто не буде функціонувати. Проста мишоловка є прикладом незнижуваної складності. Вона складається з підстави, що утримує вертикальної рейки, пружини, молоточка і фіксатора. Приберіть хоча б щось, і вона перестане працювати як мишоловка.

Незнижуваного складність можна отримати покроково або поступовим розвитком, вона створюється відразу як єдине ціле.

Бактерії пересуваються за допомогою електромоторів

Дизайн в живих організмах мотори

Багато мотори демонструють незнижуваного складність. Вчені виявили в живих організмах тисячі різних молекулярних механізмів. Їх дизайн перевершив старанні досягнення людей. Бактерії рухаються, використовуючи джгутики (ед.flagellum, від лат. Хлист) - філаменти (нитки), що обертаються за допомогою справжнього електромотора. Цей двигун об'ємом всього лише з вірус і набагато менше, ніж що-небудь, створене людиною. При цьому він може обертатися до 1000 оборотів в секунду!

Вбудований в мембрану клітини, він дозволяє мікроорганізму пересуватися в обраному напрямку з певною швидкістю. Цей двигун сформований за тим же механічним принципам, що і електричний двигун. У ньому є дві головні частини: частина, що рухається ( "ротор") і стаціонарна частина ( "статор").

Коли джгутики починають синхронно обертатися проти годинникової стрілки, вони сплітаються в один пучок, утворюючи своєрідний пропелер, чия сила змушує бактерію рухатися майже по прямій лінії. Після зміни обертання джгутиків на протилежне, пучок розплітається. Коли джгутики знову почнуть обертатися проти годинникової стрілки, напрямок руху мікроорганізму буде відрізнятися від початкового. Бактерія таким чином змінює напрямок руху. Мотор складається з ротора, статора і деяких допоміжних білкових частин, що виконують роль підшипника, всередині якого обертається стрижень ротора.

Джгутик і мотор бактерії: детальне дослідження

Бактеріальний джгутик - це складний наномеханізм, в чиєму створенні беруть участь близько 240 різних білків. Внутрішня структура його двигуна також надзвичайно складна. Він складається з понад 50 різних молекулярних елементів, кожен із яких виконує певну функцію, таку як ротація двигуна, ізоляція, приводний вал, черговість перемикання регулятора, універсальна зв'язка, спіралевидні пропелер і т.д. Діаметр двигуна складаєте всього 30-40 нм (1 нм = одна мільярдна метра), при цьому його ефективність перетворення енергії перевищує 95%.

Розглянемо його детальніше (Рис. 2) Важливими вузлами електромотора є два диска (звані М- і S- дисками), центри яких з'єднані з обертовим стрижнем, який виступає назовні. На краю диска М знаходяться численні копії білка, названого Мot B. Кілька копій білка Мot А, який входить до складу статора, вбудовані в мембрану і примикають до країв дисків М і S. Момент, що обертає виникає за рахунок взаємодії субодиниць Мot B з білковими субодиницями Мot А, розташованими на статорі електромотора. До складу субодиниці Мot А входять два протонних каналу. Як вода тече на млині, так і протони течуть через ці канали мембрани. В результаті проходу протонів через білки Мot А і Мot В відбувається обертання ротора. За одну секунду бактерія може переміщатися на відстань, яке в 10 разів перевищує її власну довжину. Якби люди так плавали, то стометрову доріжку плавального басейну вони пропливали б за 5 секунд! У деяких бактерій швидкість обертання перевищує 1000 оборотів в секунду! Незважаючи на таку швидкість, бактерія може зупинити джгутик всього за 1/3 обороту! Їх електромотори також дуже економічні і споживають не більше 1% ресурсів бактерії.

Дизайн в живих організмах мотори

Молекулярні механізми підтверджують створення

Відомий британський еволюціоніст Холдейн заявив в 1949, що еволюція ніколи не могла зробити "різні механізми, такі як колесо і магніт, які були б марними до своєї повної бездоганності". Тому такі механізми в організмах довели б хибність еволюції.

Молекулярний мотор насправді задовольнив один з його критеріїв. Складна структура бактеріального джгутика спростовує теорію еволюції, так як вона демонструє незнижуваного складність. Навіть якщо однаедінственная частина цієї складної структури зникне або пошкодиться, джгутик не буде ні працювати, ні представляти користь для бактерії. Він не міг розвинутися поетапно, так як передбачувані попередні форми не могли функціонувати і усувалися б природним відбором. Джгутик і його електромотор повинні були з'явитися як цілісна система, тобто були створені.

«Бо, що можна знати про Бога, явне для них, бо їм Бог об'явив. Бо невидиме Його, вічна сила Його і Божество, від створення світу думанням про твори стає видиме, так що вони не мають вибачення »(Рим 1:20)