बैक्टीरिया बनाम एंटीबायोटिक्स: एक दृश्य प्रयोग

2024 लेखक: Seth Attwood | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-16 16:05

"विकासवाद" क्या है? सबसे पहले, यह एक प्राकृतिक विकास है, आनुवंशिक संरचना में परिवर्तन और पर्यावरण के अनुकूलन के साथ। दूसरे शब्दों में, कठिन वातावरण में जीवित रहने के लिए जीव धीरे-धीरे उत्परिवर्तित होते हैं।

और अब हम न केवल जानवरों के बारे में बात कर रहे हैं, बल्कि हमारे आसपास के जीवाणुओं के बारे में भी बात कर रहे हैं। हार्वर्ड मेडिकल स्कूल के वैज्ञानिकों ने ई. कोलाई बैक्टीरिया के विकास को दिखाते हुए एक अद्भुत वीडियो फिल्माया है। हम आपको इसे देखने के लिए आमंत्रित करते हैं।

प्रयोग का सार इस प्रकार था: यह प्रदर्शित करने के लिए कि बैक्टीरिया अपने अस्तित्व के लिए कठिन पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूल कैसे होते हैं। इसके लिए 60 x 120 सेंटीमीटर की एक विशाल आयताकार पेट्री डिश बनाई गई थी। पोषक तत्व समाधान एक समान नहीं था। कटोरा 9 आयताकार वर्गों में बांटा गया था। दो बाहरी वर्गों में एक सामान्य पोषक तत्व समाधान होता है जिसमें बैक्टीरिया स्वतंत्र रूप से गुणा कर सकते हैं। लेकिन प्रत्येक बाद के खंड में, एंटीबायोटिक्स जोड़े गए थे, और यह खंड कटोरे के बीच के जितना करीब था, एंटीबायोटिक दवाओं की सांद्रता उतनी ही अधिक थी।

इस प्रकार, जैसे ही बैक्टीरिया अगले खंड के साथ सीमा पर पहुंचे, उनके पास अपने जीवन के लिए खतरे का सामना करने के लिए विकसित होने के अलावा कोई विकल्प नहीं था। एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी बैक्टीरिया के नए उपभेदों में और वृद्धि जारी रही, और इसलिए खंड दर खंड, पुरानी कॉलोनियां मर गईं, और नए धीरे-धीरे लेकिन निश्चित रूप से पेट्री डिश के विजयी केंद्र की ओर बढ़ते रहे। बेशक, वीडियो में आप इस प्रक्रिया की कई गुना त्वरित रिकॉर्डिंग देखेंगे, क्योंकि पूरे प्रयोग में हार्वर्ड के वैज्ञानिकों को 11 दिन लगे।

प्रयोग का न केवल वैज्ञानिक बल्कि शैक्षिक मूल्य भी है। मेगा क्षेत्र का बड़ा स्थान जीवाणु आबादी के सामने के फैलाव के दौरान उत्परिवर्तन और प्राकृतिक चयन के दृश्य अवलोकन की अनुमति देता है।

जैसे-जैसे एंटीबायोटिक प्रतिरोध बढ़ता जा रहा है, बैक्टीरिया की आबादी में कई समानांतर विकासवादी लाइनें उभरती हैं, जो फेनोटाइप और जीनोटाइप में भिन्न होती हैं।

बैक्टीरिया की आबादी में सबसे आगे और पीछे बैक्टीरिया का अध्ययन करके वैज्ञानिकों ने कई दिलचस्प चीजों की खोज की है। यह पता चला कि विकास हमेशा बैक्टीरिया द्वारा आगे नहीं बढ़ता है जो एंटीबायोटिक दवाओं के लिए सबसे अधिक प्रतिरोधी होते हैं। अजीब तरह से, कभी-कभी सबसे अधिक प्रतिरोधी वंश अधिक संवेदनशील बैक्टीरिया के पीछे फंस जाते हैं। जाहिर है, यह "समयपूर्व" उत्परिवर्तन के कारण होता है, जब कुछ बैक्टीरिया एंटीबायोटिक की उच्च सांद्रता में जीवित रहने के लिए तैयार होते हैं, जो भविष्य में दिखाई देंगे, लेकिन अभी तक प्रकट नहीं हुए हैं। ऐसी स्थिति में, संभावित रूप से अधिक अनुकूलित बैक्टीरिया अपने जन्मदाताओं के सामने रास्ता देते हैं, जो इस समय मौजूद वास्तविक एकाग्रता के लिए सटीक रूप से अनुकूलित होते हैं।

इस सिद्धांत का परीक्षण करने के लिए, वैज्ञानिकों ने "समयपूर्व" उत्परिवर्तन के साथ बैक्टीरिया के पृथक उपनिवेशों के नमूने लिए और उन्हें जबरन सामने रखा। जैसा कि अपेक्षित था, वे उन परिस्थितियों में जीवित रहे जिनमें मुख्य जीवाणु मोर्चा जीवित नहीं रह सका।

वैज्ञानिकों ने यह भी पाया कि कमजोर एंटीबायोटिक प्रभाव के लिए बेहतर अनुकूलन बाद में उच्च सांद्रता (नीचे चित्रित) के अनुकूलन को तेज करता है। सब कुछ उन लोगों की तरह है जो बिगड़ती जीवन स्थितियों के अनुकूल होने में सक्षम हैं यदि परिवर्तन धीरे-धीरे और अगोचर रूप से होते हैं।