5:43 ص المكتبة الزراعية الشاملة

كتاب : المرجع الشامل في : المكيروبيولوجيا العامة

عدد صفحات الكتاب : 480 صفحة

فيما يلي ملخص للمجموعات الرئيسية للكائنات الدقيقة - وهي البكتيريا، والعتائق، والفطريات (الخميرة والعفن)، والطحالب، والأوليات، والفيروسات. وتتوفر روابط لمقالات أكثر تفصيلاً حول كل مجموعة من المجموعات الرئيسية.

البكتيريا (البكتيريا الحقيقية والعتائق)

نشأ علم الأحياء الدقيقة بشكل رئيسي من خلال دراسات البكتيريا. وقد أكدت تجارب لويس باستور في فرنسا، وروبرت كوخ في ألمانيا، وآخرين في أواخر القرن التاسع عشر، أهمية الميكروبات للإنسان. وكما ذُكر في قسم "الخلفية التاريخية"، فقد قدمت أبحاث هؤلاء العلماء دليلاً على نظرية الجراثيم المسببة للأمراض ونظرية الجراثيم المسببة للتخمر. وفي مختبراتهم، طُوّرت تقنيات للفحص المجهري للعينات، وزراعة (نمو) الميكروبات في المختبر، وعزل المزارع النقية من مجموعات المزارع المختلطة، والعديد من التقنيات المخبرية الأخرى. هذه التقنيات، التي استُخدمت في الأصل لدراسة البكتيريا، عُدِّلت لدراسة جميع الكائنات الدقيقة، ومن هنا جاء الانتقال من علم البكتيريا إلى علم الأحياء الدقيقة.

تُصنّف الكائنات الحية التي تُشكّل عالم الميكروبات إما بدائيات النوى أو حقيقيات النوى؛ جميع البكتيريا بدائية النوى، أي كائنات وحيدة الخلية بدون نواة محاطة بغشاء. حمضها النووي (المادة الوراثية للخلية)، بدلًا من أن يكون محصورًا في النواة، يوجد كخيط طويل مطويّ ليس له موقع محدد داخل الخلية.

حتى أواخر سبعينيات القرن الماضي، كان من المقبول عمومًا أن جميع البكتيريا مترابطة في التطور التطوري. طعن كارل ر. ووز وزملاؤه في جامعة إلينوي في هذا المفهوم عام ١٩٧٧، حيث أثبت بحثهم على الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي من مجموعة واسعة من الكائنات الحية أن مجموعتين من البكتيريا تطورتا بمسارات منفصلة من شكل سلفي مشترك وقديم. أدى هذا الاكتشاف إلى إنشاء مصطلحات جديدة لتحديد المجموعات الرئيسية المتميزة من الميكروبات - وهي البكتيريا الحقيقية (البكتيريا التقليدية أو "الحقيقية")، والعتائق (البكتيريا التي انحرفت عن البكتيريا الأخرى في مرحلة مبكرة من التطور وهي مميزة عن البكتيريا الحقيقية)، وحقيقيات النوى (حقيقيات النوى). تُعرف البكتيريا الحقيقية اليوم ببساطة باسم البكتيريا الحقيقية (أو البكتيريا) وتشكل نطاق البكتيريا. ومع ذلك، أصبحت العلاقات التطورية بين مختلف أعضاء هذه المجموعات الثلاث غير مؤكدة، حيث كشفت المقارنات بين تسلسلات الحمض النووي لمختلف الميكروبات عن العديد من أوجه التشابه المحيرة. ونتيجة لذلك، يصعب للغاية تحديد الأصل الدقيق لميكروبات اليوم.

 حتى السمات التي يُعتقد أنها مميزة لمجموعات تصنيفية متميزة لوحظت بشكل غير متوقع في ميكروبات أخرى. على سبيل المثال، تم عزل مؤكسد الأمونيا اللاهوائي - "الحلقة المفقودة" في دورة النيتروجين العالمية - لأول مرة في عام 1999. وقد وجد أن هذه البكتيريا (عضو شاذ من رتبة Planctomycetales) لها هياكل داخلية تشبه حقيقيات النوى، وجدار خلوي بخصائص قديمة، وشكل من أشكال التكاثر (التبرعم) يشبه خلايا الخميرة.

للبكتيريا أشكالٌ متنوعة، منها الكرات والقضبان واللوالب. يتراوح عرض الخلايا الفردية عادةً بين 0.5 و5 ميكرومتر (ميكرومتر؛ جزء من مليون من المتر). ورغم كونها وحيدة الخلية، إلا أن البكتيريا غالبًا ما تظهر في أزواج أو سلاسل أو رباعيات (مجموعات من أربعة) أو عناقيد. بعضها له أسواط، وهي هياكل خارجية تشبه السوط تدفع الكائن الحي عبر الوسط السائل؛ وبعضها له كبسولة، وهي غلاف خارجي للخلية؛ وبعضها يُنتج أبواغًا - وهي أجسام تكاثرية تعمل مثل البذور في النباتات. ومن أهم خصائص البكتيريا تفاعلها مع صبغة غرام. فبناءً على التركيب الكيميائي والبنيوي لجدار الخلية، تكون بعض البكتيريا موجبة غرام، حيث تكتسب اللون الأرجواني للصبغة، بينما يكون بعضها الآخر سالب غرام.

تبدو العتائق تحت المجهر شبيهة بالبكتيريا، ولكن هناك اختلافات مهمة في تركيبها الكيميائي وأنشطتها الكيميائية الحيوية وبيئاتها. تحتوي جدران خلايا جميع البكتيريا الحقيقية على المادة الكيميائية ببتيدوغليكان، بينما تفتقر جدران خلايا العتائق إلى هذه المادة. تتميز العديد من العتائق بقدرتها على البقاء في بيئات قاسية للغاية، مثل ارتفاع مستويات الملح أو الحموضة أو درجات الحرارة المرتفعة. تعيش هذه الميكروبات، التي تُسمى "مُحبات الظروف المتطرفة"، في أماكن مثل المسطحات الملحية، والبرك الحرارية، وفتحات أعماق البحار. بعضها قادر على القيام بنشاط كيميائي فريد، وهو إنتاج غاز الميثان من ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين. تعيش العتائق المنتجة للميثان فقط في بيئات خالية من الأكسجين، مثل طين المستنقعات أو أمعاء المجترات مثل الأبقار والأغنام. إجمالاً، تُظهر هذه المجموعة من الكائنات الدقيقة تنوعًا هائلاً في التغيرات الكيميائية التي تُحدثها في بيئاتها.

---------------

تنزيل الكتاب

-----------------

 

مشاركة