Des horloges « étonnantes » découvertes chez des bactéries

Science News d’Angleterre parle de « l’étonnante complexité des horloges biologiques bactériennes ». Des scientifiques étonnés partent de Centre John Innes À Norwich, « un centre d’excellence international indépendant en sciences végétales, génétique et microbiologie ». Pourquoi les chercheurs du Royaume-Uni et d’Europe continentale, dont la plupart sont des darwinistes, réagiraient-ils avec surprise ? C’était en réfléchissant à la manière dont l’évolution a donné des horloges précises aux formes de vie les plus simples et les plus primitives.

Antony van Leeuwenhoek, qui a observé pour la première fois des bactéries à l’aide d’un simple microscope en 1683, a été étonné de voir des formes de vie si petites qu’elles étaient capables de se déplacer et de se reproduire. William Paley aurait été étonné en 1805 s’il avait appris qu’une horloge sur le pré venait de sortir de terre. Mais les évolutionnistes d’aujourd’hui tiennent la complexité pour acquise. Chaque tissu, organe et système en biologie peut être expliqué par la puissante sélection naturelle. La réaction devrait être « Ho-hum ».

Les bactéries représentent plus de 10 % de tous les organismes vivants Jusqu’à récemment, nous ne savions pas que les bactéries du sol, comme les humains, avaient une horloge interne. dont les activités se synchronisent avec les cycles diurnes et nocturnes de 24 heures sur Terre.

De nouvelles recherches émergent À quel point ces horloges biologiques bactériennes sont complexes et complexesouvrant la voie à une nouvelle et passionnante phase d’étude….

Une collaboration internationale de l’Université Ludwig Maximilian de Munich (LMU Munich), du Centre John Innes, de l’Université technique du Danemark et de l’Université de Leiden a fait cette découverte en examinant l’expression des gènes comme preuve de l’activité de l’horloge dans des bactéries répandues dans le sol. Bacillus subtilis. [Emphasis added.]

Activité d’horloge « diffuse ».

Les auteurs ont publié un article sur ce sujet dans Avancement de la sciences, déclarant que l’horloge bactérienne « évoque les propriétés de systèmes circadiens complexes et multicellulaires ». L’auteur principal, Francesca Sartore, a noté que l’activité de l’horloge est « omniprésente » dans ce petit microbe. Il régule plusieurs gènes et comportements.

Le professeur Anthony Dodd, du John Innes Centre, a ajouté : «Il est surprenant qu’un organisme unicellulaire doté d’un si petit génome possède une horloge circadienne dont certaines propriétés évoquent celles d’organismes plus complexes.« 

De plus, les chercheurs pensent que les horloges sont répandues chez les bactéries. Qu’est-il arrivé à l’idée de développer du simple au complexe par étapes progressives ? L’horloger aveugle va-t-il débuter avec une Rolex ?

« C’est vrai », a déclaré le professeur Akos T. Kovacs, de l’Université de Leiden et de l’Université technique du Danemark. Étonnamment, l’horloge biologique dans Bacillus subtilis – Des bactéries dedans Seulement quatre mille gènes – Il possède un système d’horloge biologique complexe Cela rappelle les horloges biologiques d’organismes complexes tels que les mouches, les mammifères et les plantes.« .

L’expression « seulement quatre mille jins » semble banale. Essayez de compter jusqu’à quatre mille à voix haute ; Cela prendrait plus de deux heures à raison de deux secondes par entier. Pendant que vous comptez, pensez à une machine moléculaire, un élément organisationnel ou un rôle utile que représente chacun de ces nombres. De plus, chaque gène bactérien est constitué de… 900 paires de bases au milieu. Cela représente une énorme quantité d’informations fonctionnelles contenues dans un organisme d’un micron de diamètre. Cependant, les biologistes évolutionnistes ne s’attendaient pas à trouver chez les bactéries des horloges circadiennes qui correspondent fonctionnellement à celles des mouches, des mammifères et des plantes.

Les gènes aveuglent-ils les horlogers ?

Les gènes sont « les grands horlogers », explique Audrey Matt, biologiste marine à l’Université de Vienne. Écrire dans ConversationIls donnent une réponse bourdonnante à la présence de minuteries dans les organismes vivants. « La rotation de la Terre, de la Lune et du Soleil a généré des cycles environnementaux qui ont favorisé la sélection d’horloges biologiques. » Dans cette logique, les ondes de pression favorisent la sélection des oreilles. Les photons préfèrent sélectionner les yeux. La rotation et les orbites des planètes favorisent le choix des horloges. Les environnements peuvent favoriser les objets autant qu’ils le peuvent, mais les capteurs complexes permettant de les détecter et de les utiliser ne les suivent pas logiquement.

Le mécanisme de l’horloge circadienne a été découvert pour la première fois chez la mouche des fruits, également connue sous le nom de drosophile, dans les années 1970. Il s’appuie sur des boucles de rétroaction pour transcrire et traduire plusieurs gènes : le gène A favorise l’expression du gène B, qui à son tour inhibe l’expression du gène A, créant ainsi une oscillation. Pendant la journée, la lumière déclenche la réduction de facteurs spécifiques de l’anneau via un photorécepteur appelé cryptochrome. Il est intéressant de noter que les facteurs clés du mécanisme incluent seulement quelques gènes nommés. D’époque, intemporel, heure Et tourner. Cependant, Contrôle et organisation Le temps est Il s’appuie sur un réseau moléculaire et neuronal complexe qui garantit son timing et sa précision.

Selon Matt, les forces physiques ne poussent pas seulement les appareils à les détecter ; Ils l’ajustent et l’entretiennent également. Ils ajustent même leurs réponses aux changements de saisons. Comment le darwinisme explique-t-il cela ? Non:

L’horloge biologique n’est pas la seule horloge mécanisme trouvé dans la nature. De nombreux processus biologiques saisonnierComme la migration d’un groupe d’oiseaux et d’insectes, ainsi que la reproduction et la floraison de nombreuses espèces animales. Cette saisonnalité est généralement déterminée par plusieurs facteurs, dont ce que l’on appelle l’horloge circulaire dans le cas de nombreuses espèces. Le mécanisme de fonctionnement de cette montre n’a pas encore été déterminé.

Les horloges peuvent-elles être darwiniennes ?

Le papier est en Avancement de la science Il ne revendique pas non plus le darwinisme. Les auteurs mettent les explications évolutives au futur :

Découvrir les mécanismes par lesquels se produit la mémoire de ces conditions de décharge au cours du développement du système circadien, dans divers systèmes, Je vais informer Sur les convergents et les divergents Processus évolutifs.

C’est tout ce qu’ils disent sur l’évolution. Cependant, ne retenez pas votre souffle pour obtenir des réponses. Face à la chronologie fonctionnelle complexe des organismes les plus primitifs, les biologistes évolutionnistes se sont donné pour mission de raconter des histoires.

Les horloges circadiennes sont omniprésentes dans la nature, mais ce n’est que récemment que ce programme de régulation adaptative a été décrit chez les bactéries non photosynthétiques.. Voici notre descriptif Complexité inhérente dans le Bacillus subtilis Heure quotidienne… Nous avons mentionné que les rythmes circadiens se produisent dans les isolats sauvages de ce type de procaryote, ce qui en fait une caractéristique générale de cette espèce. Son système circadien répond à l’environnement d’une manière complexe compatible avec les systèmes circadiens eucaryotes multicellulaires.

Les capacités complexes des espèces bactériennes sont incluses entraînementOu suivez les panneaux. Comme prendre un train, le divertissement nécessite de détecter des signaux environnementaux, ce que l’on appelle… ZeitgebersEt monter à bord d’un bateau pour aller quelque part volontairement. Cela suppose également la présence de mémoire pour les signaux.

Commencez des prédictions et des conclusions vertigineuses

On ne voit pas toujours le mot « surpris » dans un article scientifique ennuyeux, mais le mot ressortait dans celui-ci :

L’entraînement crée une relation de phase stable entre le temps externe (environnemental) et interne (circadien). Les systèmes circadiens utilisent les Zeitgebers pour le divertissement, Ce qui conduit à une foule de phénomènes merveilleux. Nous avons été surpris d’observer que les procaryotes soumis à des protocoles chronobiologiques présentent une variété de propriétés de piégeage très complexes…. La présence de séquelles (voir tableau S1) indique que les informations liées L’exposition zeitgeber est stockée, tout comme la mémoire.

Ils ne s’attendaient pas à cela. « Il serait naïf de supposer que l’horloge biologique procaryote partage ces caractéristiques avec les organismes multicellulaires », pensaient-ils initialement, mais les observations ont prouvé le contraire. En utilisant la lumière rouge et bleue comme stimuli et en surveillant les réponses avec des signaux fluorescents, ils ont pu piéger les microbes et modifier leurs comportements en modifiant la période libre (FRP) de la lumière. Les résultats ont montré que « cet organisme partage de nombreuses caractéristiques de l’horloge circadienne présentes chez les organismes eucaryotes, dont certaines n’ont pas encore été documentées dans des modèles d’horloge chez les cyanobactéries ou les champignons ».

Nos observations le confirment également Une combinaison de Zeitgebers est utilisée par B. Gentilque Il en va de même pour les cellules fongiques, mammifères et végétales.. La fonction de l’horloge biologique est « Lire » l’environnement local, ce qui, pour de nombreux systèmes, signifie collecter non pas un seul signal, mais plusieurs signaux. Nous proposons qu’en utilisant la lumière bleue et rouge et la température comme variables, B. Gentil Les opérations 24 heures sur 24 peuvent être adaptées à un plus grand nombre de situations.

Il est vraiment surprenant que cela soit vrai pour les minuscules microbes qui vivent dans le sol. Comment font-ils sans yeux ? « Les mécanismes de détection de la lumière utilisés par B. Gentil Le but de la décharge reste inconnu. Les microbes peuvent réagir aux niveaux d’énergie de différentes longueurs d’onde de lumière pénétrant dans le sol. Tout ce qui touche à l’horloge bactérienne a conduit à la deuxième utilisation du mot « cool » dans la conclusion :

En conclusion, Nous trouvons remarquable que les procaryotes soient relativement simplesqui manque d’une hiérarchie claire d’organisation des organismes multicellulaires, Évoque les propriétés de systèmes circadiens complexes.

Les défenseurs du design trouveront certainement cela cool aussi. Mais est-ce surprenant ? Pour ceux qui s’efforcent d’expliquer la biologie par des causes physiques non guidées, la surprise est compréhensible. Ceux qui sont conscients de la main derrière l’incroyable ingénierie qui nous entoure dans la vie sont heureux mais pas surpris.