الجميع معًا الآن

توجد خرافة قديمة ولكنها ما زالَتْ شائعةً تقول بأن سلالة الجنس البشري المعروفة باسم «الإنسان العاقل» تمثِّل أكثر صور الحياة تعقيدًا على كوكب الأرض، في حين أن البكتيريا هي أكثر الصور بدائيةً. ولكن اشتهر دوجلاس أدامز بأنه أسقَطَ الجزءَ الأول من هذه الخرافة، وبدأ علماء البيولوجيا المجهرية الآن يدركون أن البكتيريا أكثر تعقيدًا مما كنَّا نحن البشر الزائلين نعتقد. صحيحٌ أن الأنواع القليلة التي يمكن استزراعها بسهولةٍ داخل المعمل غالبًا ما تُوصَف بافتراض أنها خلية وحيدة مبرمَجة على الانقسام بعد مدة معينة ما توافَرَ طعام كافٍ حولها، إلا أنك لو راقبْتَ البكتيريا في الطبيعة، فستجد أنها أشدُّ تعقيدًا ومليئة بالمفاجآت التي قلَّما يمكن التنبؤ بها.

يقدِّر علماء البيولوجيا المجهرية الآن أن معظم الكتلة الحيوية البكتيرية لا توجد في الحقيقة بصفتها خلايا أحادية تعيش حرَّةً، ولكنها مشتركة في تنظيم أرقى، يتضمَّن التكافُلَ مع الكائنات الحية الأخرى (مثل الأُشنات وأحشاء الحيوانات) والأغشية البيولوجية الرقيقة. يمكن أن تصبح الزَّراقِم جزءًا من الأُشنات، التي تبدو على نحوٍ مخادِع شبيهةً بالنباتات الراقية، وكذلك في البِنى الطبقية التي تعكس تنظيمًا بنيويًّا صارمًا على نطاقات أوسع. وتستطيع مستعمرات البكتيريا المتوهجة إرسالَ ومضاتٍ ضوئية منسَّقة بدقة. تتطلب جميع هذه الأنشطة «الاجتماعية» من كلِّ بكتيريا مفردة أن تستشعر وجودَ البكتيريا الأخرى حولها كي تتواصَلَ معها. وتحقيقًا لهذا الغرض، فإنها تتمتَّع بنظام إشارات كيميائي يُعرَف باسم استشعار النِّصاب (هو نظام تنبيه واستجابة تستخدمه البكتيريا لتنظيم التعبير الجيني لها تبعًا لكثافتها العددية في حيِّزٍ مكاني ما).

اكتُشِف هذا النظام أول ما اكتُشِف في البكتيريا المتوهِّجة التي تلمع فقط عندما يوجد العديد من صديقاتها في الجوار. وفي سبعينيات القرن العشرين، أثبَتَ الباحثون أن هذه البكتيريا تُفرِز رسولًا جزيئيًّا يُسمَّى المحفِّز الذاتي، داخلَ الوسيط، ولا تنتج الضوءَ إلا عندما تستشعر تركيزًا حَديًّا معيَّنًا لهذا الجزيء. طوال سنوات عديدة، اعتقَدَ علماء البيولوجيا أن هذا التواصُلَ يقتصر على التوهُّج البيولوجي، بيد أنه في تسعينيات القرن العشرين اتضح أن استشعار النِّصاب هو ظاهرة أكثر عمومًا، وتنطوي على عمليات مختلفة بما في ذلك تصنيع المضادات الحيوية في بكتيريا «إروينيا كاروتوفورا»، وإنتاج العوامل الخبيثة في البكتيريا المسبِّبة للمرض.

من الجوانب اللافتة للنظر في البنية الناتجة أن الفيرومون يبدو مُغلَّفًا بالكامل داخل الطيَّة البروتينية، وطبقًا للأبحاث الكيميائية البيولوجية السابقة، التي تشير إلى أن البروتين يكتسب مقاوَمةً ضد الهضم بالبروتياز عند ربط الجزيء الصغير، فإن هذا الاكتشاف يوحي بأن المستشعِر «يُطوى حول» الجزيء الرسول الخاص به. بعبارة أخرى، يبدأ من بنية ضعيفة الطيِّ، وربما مونومرية، ولا يُطوى ليصبح البروتين المَثْنَوي الرابط بالحمض النووي، إلا عندما يحصل على الجزيئين الخاصين به من المحفِّز الذاتي. وبالتالي، فإن ارتباط جزيء الإشارة هو تحوُّل لا يمكن الرجوع فيه بصفة أساسية من بروتين «تي آر إيه آر» غير النَّشِط إلى البنية النَّشِطة.

وبما أن الأجرعية المورمة «أجروباكتيريوم تيوميفيشينس» تعيش عن طريق اجتياح النباتات وإنشاء مستعمرات في بِنى تبدو كالأورام السرطانية (ومن هنا جاء اسمها)، فسيكون من الضروري بالنسبة إلى كلِّ بكتيريا أن تعرف إنْ كانَتْ جزءًا من قواتِ اجتياحٍ ناجحة، أم أنها ستواجه مصيرها وحدها. ينشط جين «تي آر إيه آر» بمجرد استشعار البكتيريا موادَّ كيميائيةً معينة خاصة بالنبات، فتصبح البكتيريا الواحدة جزءًا من جيش منظَّم منذ تلك اللحظة. ومن المأمول أن يمكِّننا الفهمُ الأعمق للتواصُل البكتيري، بناءً على الدراسات البنيوية الحالية والأبحاث المستقبلية، من محاربة الاجتياحات البكتيرية لأجسامنا بفاعلية؛ نظرًا لأننا من المفترض أن نكون أذكى منها.