في دراسة جديدة ومثيرة، اكتشف باحثون طريقة غير معتادة تستخدمها البكتيريا للتواصل فيما بينها، وهي استخدام الكهرباء لنقل الإشارات – تمامًا كما تفعل الأعصاب في أجسام الكائنات متعددة الخلايا. هذا الاكتشاف يفتح الباب لفهم أعمق لطبيعة التفاعل بين الكائنات المجهرية وقد يؤدي إلى تطبيقات ثورية في الطب والبيئة.
البكتيريا ليست مجرد كائنات بسيطة
لطالما اعتُبرت البكتيريا كائنات بسيطة، لكنها أثبتت مرارًا وتكرارًا أنها تمتلك آليات ذكية للبقاء والتكيف. من بين هذه الآليات، قدرتها على التواصل الجماعي باستخدام ما يُعرف بـ”الاستشعار النصابي” (Quorum Sensing)، وهي عملية كيميائية تسمح لها بمعرفة عدد الخلايا المحيطة بها واتخاذ قرارات جماعية، مثل تكوين الأغشية الحيوية أو الهروب من الأدوية.
لكن المفاجأة الآن هي أن هذا ليس الشكل الوحيد للتواصل، بل إن بعض أنواع البكتيريا يمكنها استخدام الإشارات الكهربائية لنقل المعلومات عبر مسافات.
الكهرباء كوسيلة لنقل الإشارات
اكتشف العلماء أن نوعًا معينًا من البكتيريا، يسمى Bacillus subtilis، قادر على إرسال إشارات كهربائية باستخدام أيونات البوتاسيوم. تنتقل هذه الإشارات على شكل “موجات”، تشبه إلى حد ما الطريقة التي تنتقل بها الإشارات العصبية في جسم الإنسان.
ما يحدث هو أن البكتيريا، عندما تكون في مركز مستعمرة مزدحمة وتحتاج إلى موارد، تقوم بإرسال إشارات كهربائية تجذب البكتيريا الموجودة على الأطراف، مما يؤدي إلى تنظيم تدفق المغذيات بطريقة جماعية ذكية.
تشابه مذهل مع الخلايا العصبية
الطريقة التي تتفاعل بها هذه البكتيريا تذكرنا بعمل الخلايا العصبية في دماغ الإنسان. فعندما ترسل خلية عصبية إشارة إلى أخرى، يتم ذلك عن طريق تغيّر في الجهد الكهربائي عبر الغشاء الخلوي. بكتيريا Bacillus subtilis تفعل شيئًا مشابهًا تمامًا – وهو ما دفع العلماء للتساؤل عما إذا كانت هذه الآلية قديمة جدًا وقد تم تطويرها لاحقًا في الكائنات المعقدة.
لماذا هذا الاكتشاف مهم؟
• فهم جديد للأحياء الدقيقة: هذا يغيّر الطريقة التي نفهم بها حياة البكتيريا وتفاعلاتها، حيث لم تعد مجرد كائنات “صامتة” تتكاثر وتنتشر، بل كائنات تتفاعل وتتعاون.
• تطبيقات طبية: معرفة كيف تتواصل البكتيريا يمكن أن يساعد العلماء في تطوير طرق جديدة لوقف انتشار العدوى، أو تفكيك الأغشية الحيوية التي تشكلها البكتيريا وتُعد مقاومة للمضادات الحيوية.
• ابتكار في الإلكترونيات الحيوية: فهم آلية النقل الكهربائي في البكتيريا قد يُستخدم في تصميم أجهزة حيوية جديدة تعمل بالكهرباء أو تتفاعل مع الكائنات الحية على مستوى الخلية.
الخاتمة
تثبت هذه الدراسة أن البكتيريا أكثر تعقيدًا مما كنا نعتقد. باستخدام الكهرباء لنقل الإشارات، تُظهر هذه الكائنات المجهرية قدرة مدهشة على التواصل الجماعي، مما يفتح أفقًا جديدًا لفهم كيفية عمل الحياة على المستوى الخلوي. في المستقبل، قد يقود هذا الفهم إلى ابتكارات ثورية في الطب، والتكنولوجيا، وحتى علم الأعصاب.
