13.1: تنوع بدائية النواة

بدائيات النواة موجودة في كل مكان. إنها تغطي كل سطح يمكن تخيله حيث توجد رطوبة كافية، وتعيش على الكائنات الحية الأخرى وداخلها. يوجد عدد أكبر من بدائيات النواة داخل جسم الإنسان وخارجه مقارنة بالخلايا البشرية في الجسم. تزدهر بعض بدائيات النواة في بيئات غير مضيافة لمعظم الكائنات الحية الأخرى. تقوم بدائيات النواة بإعادة تدوير العناصر الغذائية - المواد الأساسية (مثل الكربون والنيتروجين) - وهي تقود تطور النظم البيئية الجديدة، بعضها طبيعي والبعض الآخر من صنع الإنسان. كانت بدائيات النواة موجودة على الأرض منذ فترة طويلة قبل ظهور الحياة متعددة الخلايا.

تنوع بدائيات النواة

قدم ظهور تسلسل الحمض النووي نظرة ثاقبة لعلاقات وأصول بدائيات النواة التي لم تكن ممكنة باستخدام طرق التصنيف التقليدية. حددت إحدى الرؤى الرئيسية مجموعتين من بدائيات النوى التي وُجد أنها مختلفة عن بعضها البعض كما كانت من حقيقيات النوى. أجبر هذا الاعتراف بالتنوع الأولي على فهم جديد لتصنيف جميع أشكال الحياة وقربنا من فهم العلاقات الأساسية لجميع الكائنات الحية، بما في ذلك أنفسنا.

الحياة المبكرة على الأرض

متى وأين بدأت الحياة؟ ما هي الظروف على الأرض عندما بدأت الحياة؟ كانت بدائيات النواة هي الأشكال الأولى للحياة على الأرض، وكانت موجودة لمليارات السنين قبل ظهور النباتات والحيوانات. يبلغ عمر الأرض حوالي 4.54 مليار سنة. يعتمد هذا التقدير على أدلة من تأريخ مادة النيزك، لأن الصخور السطحية على الأرض ليست قديمة مثل الأرض نفسها. خضعت معظم الصخور المتوفرة على الأرض لتغيرات جيولوجية تجعلها أصغر من الأرض نفسها. بعض النيازك مصنوعة من المادة الأصلية في القرص الشمسي التي شكلت أجسام النظام الشمسي، ولم يتم تغييرها من خلال العمليات التي غيرت الصخور على الأرض. وبالتالي، فإن عمر النيازك هو مؤشر جيد لعمر تكوين الأرض. حصلت كلير باترسون على التقدير الأصلي البالغ 4.54 مليار سنة في عام 1956. وقد تم تأكيد عمله الدقيق منذ ذلك الحين من خلال الأعمار المحددة من مصادر أخرى، وكلها تشير إلى عمر الأرض الذي يبلغ حوالي 4.54 مليار سنة.

كان للأرض المبكرة جو مختلف تمامًا عما هو عليه اليوم. تشير الأدلة إلى أنه خلال أول ملياري سنة من وجود الأرض، كان الغلاف الجوي يعاني من نقص الأكسجين، مما يعني عدم وجود أكسجين. لذلك، فقط تلك الكائنات الحية التي يمكن أن تنمو بدون الأكسجين - الكائنات اللاهوائية - كانت قادرة على العيش. الكائنات الحية التي تحول الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية تسمى الفوتوتروفات. ظهرت الكائنات الضوئية التي تتطلب مصدرًا عضويًا للكربون في غضون مليار سنة من تكوين الأرض. ثم تطورت البكتيريا الزرقاء، المعروفة أيضًا باسم الطحالب الخضراء المزرقة، من هذه الصور الضوئية البسيطة بعد مليار سنة. تستطيع البكتيريا الزرقاء استخدام ثاني أكسيد الكربون كمصدر للكربون. بدأت البكتيريا الزرقاء (الشكل\(\PageIndex{1}\)) أكسجة الغلاف الجوي. سمحت الزيادة في تركيز الأكسجين بتطور أشكال الحياة الأخرى.

الشكل\(\PageIndex{1}\): يتدفق هذا الينبوع الحار في حديقة يلوستون الوطنية نحو المقدمة. تكون البكتيريا الزرقاء في الربيع خضراء، ومع تدفق الماء إلى أسفل التدرج الحراري، تزداد كثافة اللون بسبب زيادة كثافة الخلايا. يكون الماء أكثر برودة عند حواف المجرى منه في الوسط، مما يجعل الحواف تبدو أكثر خضرة. (مصدر الصورة: غراسييلا بريليس - مارينيو)

قبل أن يصبح الغلاف الجوي مزودًا بالأكسجين، تعرض الكوكب لإشعاع قوي؛ وبالتالي، كانت الكائنات الحية الأولى ستزدهر حيث كانت محمية بشكل أكبر، كما هو الحال في أعماق المحيطات أو تحت سطح الأرض. في هذا الوقت أيضًا، كان النشاط البركاني القوي شائعًا على الأرض، لذلك من المحتمل أن تكون هذه الكائنات الحية الأولى - بدائيات النوى الأولى - قد تكيفت مع درجات حرارة عالية جدًا. هذه ليست البيئات المعتدلة النموذجية التي تزدهر فيها معظم الحياة اليوم؛ وبالتالي، يمكننا أن نستنتج أن الكائنات الحية الأولى التي ظهرت على الأرض كانت على الأرجح قادرة على تحمل الظروف القاسية.

قد تمثل الحصائر الميكروبية أقدم أشكال الحياة على الأرض، وهناك أدلة أحفورية على وجودها، منذ حوالي 3.5 مليار سنة. الحصيرة الميكروبية عبارة عن غشاء حيوي كبير، وهو عبارة عن ورقة متعددة الطبقات من بدائيات النواة (الشكل\(\PageIndex{2}\) أ)، بما في ذلك البكتيريا في الغالب، ولكن أيضًا الأركيا. يبلغ سمك الحصائر الميكروبية بضعة سنتيمترات، وعادة ما تنمو على الأسطح الرطبة. تقوم أنواعها المختلفة من بدائيات النواة بمسارات استقلابية مختلفة، ولهذا السبب، فإنها تعكس ألوانًا مختلفة. يتم تجميع بدائيات النواة الموجودة في حصيرة ميكروبية معًا بواسطة مادة تشبه العلكة تفرزها.

من المحتمل أن تكون الحصائر الميكروبية الأولى قد حصلت على طاقتها من الفتحات الحرارية المائية. فتحة التهوية الحرارية المائية هي شق في سطح الأرض يطلق مياه يتم تسخينها حراريًا. مع تطور عملية التمثيل الضوئي منذ حوالي 3 مليارات سنة، أصبحت بعض بدائيات النواة في الحصائر الميكروبية تستخدم مصدر طاقة متاح على نطاق أوسع - ضوء الشمس - بينما كان البعض الآخر لا يزال يعتمد على المواد الكيميائية من الفتحات الحرارية المائية للأغذية.

الشكل\(\PageIndex{2}\): (أ) تنمو هذه الحصيرة الميكروبية فوق فتحة مائية حرارية في المحيط الهادئ. تسمح المداخن مثل تلك المشار إليها بالسهم للغازات بالهروب. (ب) تُظهر هذه الصورة مركبات الستروماتوليت التي يبلغ عمرها نحو 1.5 مليار سنة، والتي عُثر عليها في حديقة غلاسير الوطنية، مونتانا. (الاعتماد أ: تعديل عمل للدكتور بوب إمبلي، NOAA PMEL؛ الائتمان ب: تعديل العمل من قبل P. Carrara، NPS)

تمثل الحصائر الميكروبية المتحجرة أقدم سجل للحياة على الأرض. الستروماتوليت هو هيكل رسوبي يتكون عندما تترسب المعادن من الماء بواسطة بدائيات النواة في حصيرة ميكروبية (الشكل\(\PageIndex{2}\) ب). تشكل الستروماتوليت صخورًا ذات طبقات مصنوعة من الكربونات أو السيليكات. على الرغم من أن معظم الستروماتوليت هي قطع أثرية من الماضي، إلا أن هناك أماكن على الأرض لا تزال تتشكل فيها الستروماتوليت. على سبيل المثال، تم العثور على الستروماتوليت الحية في حديقة أنزا-بوريغو ديزرت ستيت في مقاطعة سان دييغو، كاليفورنيا.

بعض بدائيات النواة قادرة على الازدهار والنمو في ظل ظروف من شأنها أن تقتل نباتًا أو حيوانًا. تُسمى البكتيريا والعتيقة التي تنمو في الظروف القاسية بالكائنات المتطرفة، بمعنى «عشاق التطرف». تم العثور على الكائنات الحية المتطرفة في البيئات القاسية من جميع الأنواع، بما في ذلك أعماق المحيطات، والينابيع الساخنة، والقطب الشمالي وأنتاركتيكا، والأماكن الجافة جدًا، وأعماق الأرض، والبيئات الكيميائية القاسية، والبيئات عالية الإشعاع. تمنحنا الكائنات المتطرفة فهمًا أفضل للتنوع الأولي النواة وتفتح لنا إمكانية اكتشاف أدوية علاجية جديدة أو تطبيقات صناعية. لقد فتحوا أيضًا إمكانية العثور على حياة في أماكن أخرى من النظام الشمسي، والتي تتمتع ببيئات أقسى من تلك الموجودة عادةً على الأرض. لا يمكن للعديد من هؤلاء الأشخاص الذين يعانون من التطرف البقاء على قيد الحياة في بيئات معتدلة.

الأفلام الحيوية

حتى قبل عقدين من الزمن، كان علماء الأحياء الدقيقة يفكرون في بدائيات النوى ككيانات معزولة تعيش منفصلة. ومع ذلك، لا يعكس هذا النموذج البيئة الحقيقية لبدائيات النواة، التي يفضل معظمها العيش في مجتمعات يمكن أن تتفاعل فيها. البيوفيلم هو مجتمع ميكروبي يتجمع معًا في مصفوفة ذات نسيج صمغي، تتكون أساسًا من السكريات التي تفرزها الكائنات الحية، جنبًا إلى جنب مع بعض البروتينات والأحماض النووية. تنمو الأغشية الحيوية ملتصقة بالأسطح. تتكون بعض الأغشية الحيوية التي تمت دراستها بشكل أفضل من بدائيات النواة، على الرغم من وصف الأغشية الحيوية الفطرية أيضًا.

توجد الأفلام الحيوية في كل مكان تقريبًا. فهي تتسبب في انسداد الأنابيب واستعمار الأسطح بسهولة في البيئات الصناعية. لقد لعبوا أدوارًا في حالات تفشي التلوث البكتيري للأغذية مؤخرًا على نطاق واسع. تستعمر الأفلام الحيوية أيضًا الأسطح المنزلية، مثل طاولات المطبخ وألواح التقطيع والأحواض والمراحيض.

التفاعلات بين الكائنات الحية التي تعيش في الأغشية الحيوية، جنبًا إلى جنب مع بيئتها الواقية، تجعل هذه المجتمعات أكثر قوة من بدائيات النواة التي تعيش بحرية أو العوالق. بشكل عام، من الصعب جدًا تدمير الأغشية الحيوية، لأنها تقاوم العديد من أشكال التعقيم الشائعة.

خصائص بدائيات النواة

هناك العديد من الاختلافات بين الخلايا بدائية النواة وخلايا حقيقية النواة. ومع ذلك، تحتوي جميع الخلايا على أربعة هياكل مشتركة: غشاء البلازما الذي يعمل كحاجز للخلية ويفصل الخلية عن بيئتها؛ السيتوبلازم، مادة تشبه الهلام داخل الخلية؛ المادة الوراثية (DNA و RNA)؛ والريبوسومات، حيث يحدث تخليق البروتين. تأتي بدائيات النواة بأشكال مختلفة، لكن العديد منها ينقسم إلى ثلاث فئات: المكورات (الكروية)، والعصيات (على شكل قضيب)، والسبيريلا (على شكل حلزوني) (الشكل\(\PageIndex{3}\)).

الشكل\(\PageIndex{3}\): تنقسم العديد من بدائيات النواة إلى ثلاث فئات أساسية بناءً على شكلها: (أ) المكورات، أو الكروية؛ (ب) العصيات، أو على شكل قضيب؛ و (ج) اللولب، أو الشكل الحلزوني. (المصدر: تعديل العمل من قبل جانيس هاني كار، والدكتور ريتشارد فاكلام، مركز مكافحة الأمراض والوقاية منها؛ الائتمان ج: تعديل العمل من قبل الدكتور ديفيد كوكس، مركز مكافحة الأمراض والوقاية منها؛ بيانات شريط القياس من مات راسل)

الخلية بدائية النواة

تذكر أن بدائيات النواة (الشكل\(\PageIndex{4}\)) هي كائنات أحادية الخلية تفتقر إلى العضيات المحاطة بالأغشية. لذلك، ليس لديهم نواة ولكن بدلاً من ذلك لديهم كروموسوم واحد - قطعة من الحمض النووي الدائري تقع في منطقة من الخلية تسمى النواة. تحتوي معظم بدائيات النواة على جدار خلوي يقع خارج غشاء البلازما. يختلف تكوين جدار الخلية اختلافًا كبيرًا بين مجالات البكتيريا والأركيا (كما تختلف جدران خلاياها عن جدران الخلايا حقيقية النواة الموجودة في النباتات والفطريات.) يعمل جدار الخلية كطبقة واقية وهو مسؤول عن شكل الكائن الحي. توجد بعض الهياكل الأخرى في بعض الأنواع بدائية النواة، ولكن ليس في أنواع أخرى. على سبيل المثال، تُمكّن الكبسولة الموجودة في بعض الأنواع الكائن الحي من الالتصاق بالأسطح وحمايته من الجفاف. قد تحتوي بعض الأنواع أيضًا على سوط (مفرد، سوط) يستخدم للحركة، بينما يستخدم الزنابق (المفرد، الزنابق) للتعلق بالأسطح والبكتيريا الأخرى من أجل الاقتران. البلازميدات، التي تتكون من أجزاء دائرية صغيرة من الحمض النووي خارج الكروموسوم الرئيسي، موجودة أيضًا في العديد من أنواع البكتيريا.

الشكل\(\PageIndex{4}\): يتم عرض ميزات خلية جرثومية نموذجية.

تعد كل من البكتيريا والأركيا أنواعًا من الخلايا بدائية النواة. وهي تختلف في التركيب الدهني لأغشية الخلايا وفي خصائص جدران الخلايا. يحتوي كلا النوعين من بدائيات النواة على نفس الهياكل الأساسية، ولكنها مبنية من مكونات كيميائية مختلفة تدل على الفصل القديم لسلالتها. يختلف غشاء البلازما الأثري كيميائيًا عن الغشاء البكتيري؛ بعض الأغشية الأثرية عبارة عن طبقات أحادية الدهون بدلاً من الطبقات الثنائية الفوسفورية.

جدار الخلية

جدار الخلية عبارة عن طبقة واقية تحيط ببعض الخلايا بدائية النواة وتمنحها الشكل والصلابة. يقع خارج غشاء الخلية ويمنع التحلل الاسموزي (الانفجار الناجم عن زيادة الحجم). تختلف التركيبات الكيميائية لجدران الخلايا بين الأركيا والبكتيريا، وكذلك بين الأنواع البكتيرية. تحتوي جدران الخلايا البكتيرية على الببتيدوجليكان، المكون من سلاسل السكاريد المتقاطعة بالببتيدات. تنقسم البكتيريا إلى مجموعتين رئيسيتين: إيجابية الجرام وسالبة الجرام، بناءً على تفاعلها مع إجراء يسمى تلوين الجرام. تحدث الاستجابات البكتيرية المختلفة لعملية التلوين بسبب بنية جدار الخلية. تحتوي الكائنات الحية ذات الجرام على جدار سميك يتكون من طبقات عديدة من الببتيدوجليكان. تحتوي البكتيريا سالبة الجرام على جدار خلوي أرق يتكون من طبقات قليلة من الببتيدوجليكان وهياكل إضافية محاطة بغشاء خارجي (الشكل\(\PageIndex{5}\)).

آرت كونيكشن

الشكل\(\PageIndex{5}\): تنقسم البكتيريا إلى مجموعتين رئيسيتين: إيجابية الجرام وسالبة الجرام. تحتوي كلتا المجموعتين على جدار خلوي يتكون من الببتيدوجليكان: في البكتيريا إيجابية الجرام، يكون الجدار سميكًا، بينما في البكتيريا سالبة الجرام، يكون الجدار رقيقًا. في البكتيريا سالبة الجرام، يكون جدار الخلية محاطًا بغشاء خارجي.

أي من العبارات التالية صحيحة؟

1. تحتوي البكتيريا إيجابية الجرام على جدار خلية واحدة يتكون من الببتيدوجليكان.
2. تحتوي البكتيريا إيجابية الجرام على غشاء خارجي.
3. جدار الخلية للبكتيريا سالبة الجرام سميك، وجدار الخلية للبكتيريا الإيجابية للجرام رقيق.
4. تحتوي البكتيريا سالبة الجرام على جدار خلوي مصنوع من الببتيدوجليكان، بينما تحتوي البكتيريا إيجابية الجرام على جدار خلوي مصنوع من الفسفوليبيدات.

لا تحتوي جدران الخلايا الأثرية على الببتيدوجليكان. هناك أربعة أنواع مختلفة من جدران الخلايا الأثرية. نوع واحد يتكون من pseudopeptidoglycan. تحتوي الأنواع الثلاثة الأخرى من جدران الخلايا على السكريات والبروتينات السكرية وبروتينات الطبقة السطحية المعروفة باسم طبقات S.

الاستنساخ

التكاثر في بدائيات النواة هو في الأساس لاجنسي ويتم عن طريق الانشطار الثنائي. تذكر أن الحمض النووي لبدائيات النواة يوجد عادةً في صورة كروموسوم دائري واحد. لا تخضع بدائيات النواة للانقسام. بدلاً من ذلك، يتم تكرار حلقة الكروموسوم، وتتحرك النسختان الناتجتان المرتبطتان بغشاء البلازما مع نمو الخلية في عملية تسمى الانشطار الثنائي. يتم ضغط بدائيات النواة، المتضخمة الآن، إلى الداخل عند خط الاستواء، وتنفصل الخليتان الناتجتان، المستنسختان. لا يوفر الانشطار الثنائي فرصة لإعادة التركيب الجيني، ولكن يمكن لبدائيات النواة تغيير تركيبتها الجينية بثلاث طرق.

في عملية تسمى التحول، تستوعب الخلية الحمض النووي الموجود في بيئتها والذي يتم التخلص منه بواسطة بدائيات النواة الأخرى، سواء كانت حية أو ميتة. العامل الممرض هو كائن حي يسبب المرض. إذا أخذت بكتيريا غير مسببة للأمراض الحمض النووي من مسببات الأمراض وأدمجت الحمض النووي الجديد في الكروموسوم الخاص بها، فقد تصبح أيضًا مسببة للأمراض. في عملية النقل، تقوم البكتيريا، وهي الفيروسات التي تصيب البكتيريا، بنقل الحمض النووي من بكتيريا إلى أخرى. تحتوي Archaea على مجموعة مختلفة من الفيروسات التي تصيبها وتنقل المواد الجينية من فرد إلى آخر. أثناء الاقتران، يتم نقل الحمض النووي من بدائيات النواة إلى الأخرى عن طريق دعامة تجعل الكائنات الحية تتلامس مع بعضها البعض. عادةً ما يكون الحمض النووي المنقول عبارة عن بلازميد، ولكن يمكن أيضًا نقل أجزاء من الكروموسوم.

يمكن أن تكون دورات الانشطار الثنائي سريعة جدًا، في حدود الدقائق لبعض الأنواع. يؤدي هذا الجيل القصير إلى جانب آليات إعادة التركيب الجيني إلى التطور السريع لبدائيات النواة، مما يسمح لها بالاستجابة للتغيرات البيئية (مثل إدخال مضاد حيوي) بسرعة كبيرة.

كيف تحصل بدائيات النواة على الطاقة والكربون

بدائيات النواة هي كائنات حية متنوعة في التمثيل الغذائي. تملأ بدائيات النواة العديد من المنافذ على الأرض، بما في ذلك المشاركة في دورات المغذيات مثل دورات النيتروجين والكربون، والكائنات الحية المتحللة، والنمو والتكاثر داخل الكائنات الحية، بما في ذلك البشر. يمكن أن تستخدم بدائيات النوى المختلفة مصادر مختلفة للطاقة لتجميع الجزيئات الكبيرة من الجزيئات الصغيرة. تحصل الفوتوتروفات على طاقتها من ضوء الشمس. تحصل المواد الكيميائية على طاقتها من المركبات الكيميائية.

الأمراض البكتيرية في البشر

لقد أثرت الأمراض والأوبئة المدمرة التي تنقلها مسببات الأمراض، الفيروسية والبكتيرية بطبيعتها، ولا تزال تؤثر على البشر. ومن الجدير بالذكر أن جميع بدائيات النواة المسببة للأمراض هي بكتيريا؛ ولا توجد آثار مسببة للأمراض معروفة في البشر أو أي كائن حي آخر. تطورت الكائنات المسببة للأمراض إلى جانب البشر. في الماضي، لم يكن السبب الحقيقي لهذه الأمراض مفهومًا، وكانت بعض الثقافات تعتقد أن الأمراض هي عقاب روحي أو كانت مخطئة في أسبابها المادية. مع مرور الوقت، أدرك الناس أن البقاء بعيدًا عن الأشخاص المصابين، وتحسين الصرف الصحي، والتخلص بشكل صحيح من الجثث والممتلكات الشخصية لضحايا المرض تقلل من فرصهم في الإصابة بالمرض.

منظور تاريخي

هناك سجلات للأمراض المعدية تعود إلى 3000 قبل الميلاد، وقد تم توثيق عدد من الأوبئة الهامة التي تسببها البكتيريا على مدى عدة مئات من السنين. أدت بعض أكبر الأوبئة إلى تدهور المدن والثقافات. كان العديد من الأمراض الحيوانية المنشأ التي ظهرت مع تدجين الحيوانات، كما هو الحال في مرض السل. مرض حيواني المنشأ هو مرض يصيب الحيوانات ولكن يمكن أن ينتقل من الحيوانات إلى البشر.

لا تزال الأمراض المعدية من بين الأسباب الرئيسية للوفاة في جميع أنحاء العالم. تأثيرها أقل أهمية في العديد من البلدان المتقدمة، لكنها عوامل مهمة لتحديد الوفيات في البلدان النامية. أدى تطوير المضادات الحيوية إلى تقليل معدلات الوفيات من الالتهابات البكتيرية، ولكن الوصول إلى المضادات الحيوية ليس عالميًا، وقد أدى الإفراط في استخدام المضادات الحيوية إلى تطوير سلالات مقاومة من البكتيريا. لقد حققت جهود الصرف الصحي العامة التي تتخلص من مياه الصرف الصحي وتوفر مياه الشرب النظيفة الكثير أو أكثر من التقدم الطبي لمنع الوفيات الناجمة عن الالتهابات البكتيرية.

في عام 430 قبل الميلاد، قتل طاعون أثينا ربع القوات الأثينية التي كانت تقاتل في الحرب البيلوبونيسية الكبرى. قتل المرض ربع سكان أثينا في أكثر من 4 سنوات وأضعف هيمنة أثينا وقوتها. ربما تم تحديد مصدر الطاعون مؤخرًا عندما تمكن باحثون من جامعة أثينا من تحليل الحمض النووي من الأسنان المستردة من مقبرة جماعية. حدد العلماء تسلسل النيوكليوتيد من البكتيريا المسببة للأمراض التي تسبب حمى التيفوئيد. ¹

في الفترة من 541 إلى 750 بعد الميلاد، أدى تفشي وباء جستنيان (من المحتمل أن يكون طاعون دبلي) إلى القضاء، حسب بعض التقديرات، على ربع إلى نصف السكان. انخفض عدد السكان في أوروبا بنسبة 50 في المئة خلال هذا التفشي. سوف يقضي الطاعون الدبلي على أوروبا أكثر من مرة.

كان الموت الأسود (1346 إلى 1361) من أكثر الأوبئة تدميرًا، والذي يُعتقد أنه كان تفشيًا آخر للطاعون الدبلي الناجم عن بكتيريا Yersinia pestis. هذه البكتيريا تنقلها البراغيث التي تعيش على الفئران السوداء. أدى الموت الأسود إلى خفض عدد سكان العالم من حوالي 450 مليون إلى حوالي 350 إلى 375 مليونًا. ضرب الطاعون الدبلي لندن بقوة مرة أخرى في منتصف القرن السابع عشر. لا يزال هناك ما يقرب من 1000 إلى 3000 حالة من الطاعون على مستوى العالم كل عام. على الرغم من أن الإصابة بالطاعون الدبلي قبل المضادات الحيوية كانت تعني الموت المؤكد تقريبًا، إلا أن البكتيريا تستجيب لعدة أنواع من المضادات الحيوية الحديثة، ومعدلات الوفيات الناجمة عن الطاعون منخفضة جدًا الآن.

مفهوم في العمل

شاهد مقطع فيديو عن الفهم الحديث للموت الأسود (الطاعون الدبلي) في أوروبا خلال القرن الرابع عشر.

على مر القرون، طور الأوروبيون مقاومة للعديد من الأمراض المعدية. ومع ذلك، جلب الغزاة الأوروبيون البكتيريا والفيروسات المسببة للأمراض معهم عندما وصلوا إلى نصف الكرة الغربي، مما أدى إلى انتشار الأوبئة التي دمرت تمامًا سكان الأمريكيين الأصليين (الذين لم يكن لديهم مقاومة طبيعية للعديد من الأمراض الأوروبية).

أزمة المضادات الحيوية

تأتي كلمة مضاد حيوي من الكلمة اليونانية المضادة، وتعني «ضد»، وكلمة BIOS، وتعني «الحياة». المضاد الحيوي هو مادة كيميائية ينتجها الكائن الحي وهي معادية لنمو الكائنات الحية الأخرى. غالبًا ما تتناول الأخبار ووسائل الإعلام اليوم المخاوف بشأن أزمة المضادات الحيوية. هل المضادات الحيوية التي كانت تستخدم لعلاج الالتهابات البكتيرية التي يمكن علاجها بسهولة في الماضي أصبحت قديمة؟ هل هناك «جراثيم خارقة» جديدة - بكتيريا تطورت لتصبح أكثر مقاومة لترسانتنا من المضادات الحيوية؟ هل هذه بداية نهاية المضادات الحيوية؟ كل هذه الأسئلة تتحدى مجتمع الرعاية الصحية.

أحد الأسباب الرئيسية للبكتيريا المقاومة هو الإفراط في استخدام المضادات الحيوية واستخدامها بشكل غير صحيح، مثل عدم إكمال دورة كاملة من المضادات الحيوية الموصوفة. يؤدي الاستخدام غير الصحيح للمضادات الحيوية إلى الانتقاء الطبيعي للأشكال المقاومة للبكتيريا. تقتل المضادات الحيوية معظم البكتيريا المصابة، وبالتالي تبقى الأشكال المقاومة فقط. تتكاثر هذه الأشكال المقاومة، مما يؤدي إلى زيادة نسبة الأشكال المقاومة مقارنة بالأشكال غير المقاومة.

مشكلة أخرى هي الاستخدام المفرط للمضادات الحيوية في الثروة الحيوانية. يعزز الاستخدام الروتيني للمضادات الحيوية في علف الحيوانات مقاومة البكتيريا أيضًا. في الولايات المتحدة، يتم تغذية 70 بالمائة من المضادات الحيوية المنتجة للحيوانات. لا تستخدم المضادات الحيوية للوقاية من الأمراض، ولكن لتعزيز إنتاج منتجاتها.

المكورات العنقودية الذهبية، التي تسمى غالبًا «المكورات العنقودية»، هي بكتيريا شائعة يمكن أن تعيش في جسم الإنسان وعلى الجسم، والتي عادة ما يمكن علاجها بسهولة بالمضادات الحيوية. ومع ذلك، ظهرت سلالة خطيرة للغاية في الأخبار على مدى السنوات القليلة الماضية (الشكل\(\PageIndex{6}\)). هذه السلالة، وهي المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين (MRSA)، تقاوم العديد من المضادات الحيوية الشائعة الاستخدام، بما في ذلك الميثيسيلين والأموكسيسيلين والبنسلين والأوكساسيلين. في حين أن عدوى MRSA شائعة بين الأشخاص في مرافق الرعاية الصحية، إلا أنها تظهر بشكل أكثر شيوعًا بين الأشخاص الأصحاء الذين يعيشون أو يعملون في مجموعات كثيفة (مثل الأفراد العسكريين والسجناء). ذكرت مجلة الجمعية الطبية الأمريكية أن متوسط العمر بين الأشخاص المصابين بـ MRSA في مرافق الرعاية الصحية هو 68 عامًا، بينما يبلغ متوسط عمر الأشخاص الذين يعانون من «MRSA المرتبط بالمجتمع» (CA-MRSA) 23 عامًا. ²

الشكل\(\PageIndex{6}\): يُظهر هذا المجهري الإلكتروني الماسح بكتيريا المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين، والمعروفة باسم MRSA. (المصدر: تعديل العمل من قبل جانيس هاني كار، مركز مكافحة الأمراض والوقاية منها؛ بيانات شريط القياس من مات راسل)

باختصار، يواجه المجتمع أزمة المضادات الحيوية. يعتقد بعض العلماء أنه بعد سنوات من الحماية من الالتهابات البكتيرية بالمضادات الحيوية، قد نعود إلى وقت يمكن فيه للعدوى البكتيرية البسيطة أن تدمر السكان مرة أخرى. يعمل الباحثون على تطوير مضادات حيوية جديدة، لكن القليل منها في طور تطوير الأدوية، ويستغرق الأمر سنوات عديدة لإنتاج دواء فعال ومعتمد.

الأمراض المنقولة بالغذاء

بدائيات النواة موجودة في كل مكان: فهي تستعمر بسهولة سطح أي نوع من المواد، والغذاء ليس استثناءً. تفشي العدوى البكتيرية المتعلقة باستهلاك الغذاء أمر شائع. المرض المنقول بالغذاء (يسمى بالعامية «التسمم الغذائي») هو مرض ناتج عن استهلاك الأغذية الملوثة بالبكتيريا المسببة للأمراض أو الفيروسات أو الطفيليات الأخرى. على الرغم من أن الولايات المتحدة لديها واحدة من أكثر الإمدادات الغذائية أمانًا في العالم، فقد أفاد مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (CDC) أن «76 مليون شخص يصابون بالمرض، وأكثر من 300000 شخص يدخلون إلى المستشفى، ويموت 5000 أمريكي كل عام بسبب الأمراض المنقولة بالغذاء». ³

لقد تغيرت خصائص الأمراض المنقولة بالغذاء بمرور الوقت. في الماضي، كان من الشائع نسبيًا سماع حالات متفرقة من التسمم الوشيقي، وهو المرض القاتل المحتمل الناتج عن توكسين من البكتيريا اللاهوائية كلوستريديوم البوتولينوم. خلقت العلبة أو الجرة أو العبوة بيئة لاهوائية مناسبة حيث يمكن أن تنمو كلوستريديوم. لقد قللت إجراءات التعقيم والتعليب المناسبة من حدوث هذا المرض.

ترتبط معظم حالات الأمراض المنقولة بالغذاء الآن بالمنتجات الملوثة بمخلفات الحيوانات. على سبيل المثال، كانت هناك حالات تفشي خطيرة مرتبطة بالمنتجات مرتبطة بالسبانخ الخام في الولايات المتحدة وبراعم الخضار في ألمانيا (الشكل\(\PageIndex{7}\)). كان تفشي السبانخ الخام في عام 2006 ناتجًا عن سلالة بكتيريا E. coli O157:H7. معظم سلالات E. coli ليست خطرة بشكل خاص على البشر، (في الواقع، تعيش في الأمعاء الغليظة)، ولكن O157:H7 قد تكون قاتلة.

الشكل\(\PageIndex{7}\): (أ) كانت براعم الخضروات المزروعة محليًا سببًا لتفشي الإشريكية القولونية الأوروبية الذي أودى بحياة 31 شخصًا ومرض حوالي 3000 شخص في عام 2010. (ب) تظهر الإشريكية القولونية هنا في صورة مجهرية إلكترونية للمسح. إن سلالة E. coli التي تسببت في تفشي المرض بشكل مميت في ألمانيا هي سلالة جديدة لم تشارك في أي حالات تفشي سابقة للإشريكية القولونية. لقد اكتسبت العديد من جينات مقاومة المضادات الحيوية والتسلسلات الجينية المحددة المشاركة في القدرة على التجميع والضراوة. تم تسلسله مؤخرًا. (مصدر: مختبرات روكي ماونتن، NIAID، NIH؛ بيانات المقياس من مات راسل)

يمكن أن تكون جميع أنواع الطعام ملوثة بالبكتيريا الضارة من الأنواع المختلفة. حدثت حالات تفشي السالمونيلا الأخيرة التي أبلغ عنها مركز السيطرة على الأمراض في أطعمة متنوعة مثل زبدة الفول السوداني وبراعم البرسيم والبيض.

وظائف في العمل: عالم الأوبئة

علم الأوبئة هو دراسة حدوث وتوزيع ومحددات الصحة والمرض في السكان. لذلك فهي مرتبطة بالصحة العامة. يدرس عالم الأوبئة تواتر الأمراض وتوزيعها بين السكان والبيئات البشرية.

يقوم علماء الأوبئة بجمع البيانات حول مرض معين وتتبع انتشاره لتحديد طريقة الانتقال الأصلية. يعملون أحيانًا بالتعاون الوثيق مع المؤرخين لمحاولة فهم الطريقة التي تطور بها المرض جغرافيًا وبمرور الوقت، وتتبع التاريخ الطبيعي لمسببات الأمراض. يقومون بجمع المعلومات من السجلات السريرية ومقابلات المرضى وأي وسيلة أخرى متاحة. يتم استخدام هذه المعلومات لتطوير الاستراتيجيات وتصميم سياسات الصحة العامة للحد من حدوث المرض أو لمنع انتشاره. يقوم علماء الأوبئة أيضًا بإجراء تحقيقات سريعة في حالة تفشي المرض للتوصية باتخاذ تدابير فورية للسيطرة عليه.

عادة ما يحصل علماء الأوبئة على تعليم على مستوى الدراسات العليا. غالبًا ما يكون عالم الأوبئة حاصلًا على درجة البكالوريوس في بعض المجالات ودرجة الماجستير في الصحة العامة (MPH). العديد من علماء الأوبئة هم أيضًا أطباء (ولديهم دكتوراه) أو لديهم دكتوراه في مجال مرتبط، مثل علم الأحياء أو علم الأوبئة.

بدائيات النواة المفيدة

ليست كل بدائيات النواة مسببة للأمراض. على العكس من ذلك، لا تمثل مسببات الأمراض سوى نسبة صغيرة جدًا من تنوع العالم الميكروبي. في الواقع، لن تكون حياتنا وكل الحياة على هذا الكوكب ممكنة بدون بدائيات النواة.

بدائيات النواة والأغذية والمشروبات

وفقًا لاتفاقية الأمم المتحدة للتنوع البيولوجي، فإن التكنولوجيا الحيوية هي «أي تطبيق تكنولوجي يستخدم الأنظمة البيولوجية أو الكائنات الحية أو مشتقاتها، لصنع أو تعديل المنتجات أو العمليات لاستخدام معين». ⁽⁴) ينطوي مفهوم «الاستخدام المحدد» على نوع من التطبيقات التجارية. تعد الهندسة الوراثية والاختيار الاصطناعي وإنتاج المضادات الحيوية وزراعة الخلايا من الموضوعات الحالية للدراسة في مجال التكنولوجيا الحيوية. ومع ذلك، فقد استخدم البشر بدائيات النواة لإنشاء منتجات قبل صياغة مصطلح التكنولوجيا الحيوية. وبعض السلع والخدمات بسيطة مثل الجبن واللبن والقشدة الحامضة والخل والسجق المعالج ومخلل الملفوف والمأكولات البحرية المخمرة التي تحتوي على كل من البكتيريا والأراشيا (الشكل\(\PageIndex{8}\)).

الشكل\(\PageIndex{8}\): بعض المنتجات المشتقة من استخدام بدائيات النواة في التكنولوجيا الحيوية المبكرة تشمل (أ) الجبن، (ب) السلامي، (ج) الزبادي، (د) صلصة السمك. (المرجع ب: تعديل العمل من قبل أليسدير ماكديارميد؛ الائتمان ج: تعديل العمل من قبل كريس ميلر؛ الائتمان د: تعديل العمل من قبل جين ويتني)

بدأ إنتاج الجبن منذ حوالي 4000 عام عندما بدأ البشر في تربية الحيوانات ومعالجة الحليب. تشير الأدلة إلى أن منتجات الحليب المستزرع، مثل الزبادي، موجودة منذ 4000 عام على الأقل.

استخدام بدائيات النواة لتنظيف كوكبنا: المعالجة الحيوية

المعالجة الحيوية الميكروبية هي استخدام بدائيات النواة (أو الأيض الميكروبي) لإزالة الملوثات. تم استخدام المعالجة الحيوية لإزالة المواد الكيميائية الزراعية (المبيدات والأسمدة) التي تتسرب من التربة إلى المياه الجوفية. يمكن أيضًا إزالة بعض المعادن السامة، مثل السيلينيوم ومركبات الزرنيخ، من الماء عن طريق المعالجة الحيوية. يعد اختزال\(\ce{SeO^{2−}4}\)\(\ce{SeO^{2−}3}\) To and to ^{Se 0} (السيلينيوم المعدني) طريقة تستخدم لإزالة أيونات السيلينيوم من الماء. الزئبق هو مثال للمعادن السامة التي يمكن إزالتها من البيئة عن طريق المعالجة الحيوية. الزئبق هو عنصر نشط في بعض مبيدات الآفات؛ يستخدم في الصناعة وهو أيضًا منتج ثانوي لبعض الصناعات، مثل إنتاج البطاريات. عادة ما يوجد الزئبق بتركيزات منخفضة جدًا في البيئات الطبيعية ولكنه شديد السمية لأنه يتراكم في الأنسجة الحية. يمكن لعدة أنواع من البكتيريا إجراء التحول الأحيائي للزئبق السام إلى أشكال غير سامة. يمكن لهذه البكتيريا، مثل Pseudomonas aeruginosa، تحويل Hg ²⁺ إلى Hg ⁰، وهو غير سام للإنسان.

ربما يكون تنظيف الانسكابات النفطية أحد الأمثلة الأكثر فائدة وإثارة للاهتمام لاستخدام بدائيات النواة لأغراض المعالجة البيولوجية. تجلت أهمية بدائيات النواة في المعالجة الحيوية للبترول في العديد من حالات التسرب النفطي في السنوات الأخيرة، مثل تسرب إكسون فالديز في ألاسكا (1989) (الشكل\(\PageIndex{9}\))، وتسرب النفط من بريستيج في إسبانيا (2002)، والتسرب إلى البحر الأبيض المتوسط من محطة توليد الكهرباء في لبنان (2006،) ومؤخرًا ، التسرب النفطي لشركة BP في خليج المكسيك (2010). لتنظيف هذه التسربات، يتم تعزيز المعالجة الحيوية بإضافة مغذيات غير عضوية تساعد البكتيريا الموجودة بالفعل في البيئة على النمو. تتغذى البكتيريا المتحللة للهيدروكربونات على الهيدروكربونات في قطرة الزيت، وتقسمها إلى مركبات غير عضوية. تنتج بعض الأنواع، مثل Alcanivorax borkumensis، مواد خافضة للتوتر السطحي تعمل على إذابة الزيت، بينما تقوم البكتيريا الأخرى بتحلل الزيت إلى ثاني أكسيد الكربون. وفي حالة الانسكابات النفطية في المحيط، تميل المعالجة البيولوجية الطبيعية المستمرة إلى الحدوث، حيث توجد بكتيريا مستهلكة للنفط في المحيط قبل التسرب. في ظل الظروف المثالية، تم الإبلاغ عن أن ما يصل إلى 80 بالمائة من المكونات غير المتطايرة في الزيت يمكن أن تتحلل في غضون عام واحد من التسرب. من الصعب إزالة الأجزاء الزيتية الأخرى التي تحتوي على سلاسل هيدروكربونية عطرية ومتفرعة للغاية والبقاء في البيئة لفترات أطول من الوقت. قام الباحثون بهندسة البكتيريا الأخرى وراثيًا لاستهلاك المنتجات البترولية؛ في الواقع، كان أول طلب براءة اختراع لتطبيق المعالجة الحيوية في الولايات المتحدة لبكتيريا معدلة وراثيًا آكلة للزيوت.

الشكل\(\PageIndex{9}\): (أ) بعد تنظيف النفط بعد تسرب فالديز في ألاسكا، قام العمال بخراطيم النفط من الشواطئ ثم استخدموا رافعة عائمة لتجميع النفط، الذي تم سلخه أخيرًا من سطح الماء. بعض أنواع البكتيريا قادرة على إذابة الزيت وتحلله. (ب) من أخطر عواقب الانسكابات النفطية الأضرار التي تلحق بالحيوانات. (الائتمان أ: تعديل العمل من قبل الإدارة الوطنية لدراسة المحيطات والغلاف الجوي؛ الائتمان ب: تعديل العمل من قبل غولوبنكوف، المنظمة غير الحكومية: إنقاذ تامان)

بدائيات النواة في الجسم وعلى الجسم

البشر ليسوا استثناءً عندما يتعلق الأمر بتكوين علاقات تكافلية مع بدائيات النواة. لقد اعتدنا على التفكير في أنفسنا ككائنات حية واحدة، ولكن في الواقع، نحن نسير في النظم البيئية. هناك 10 إلى 100 ضعف عدد الخلايا البكتيرية والأثرية التي تعيش في أجسامنا مقارنة بالخلايا الموجودة في أجسامنا. بعضها في علاقات مفيدة للطرفين معنا، حيث يستفيد كل من المضيف البشري والبكتيريا، في حين يتم تصنيف بعض العلاقات على أنها علاقة مشتركة، وهو نوع من العلاقات التي تستفيد فيها البكتيريا ولا يستفيد المضيف البشري ولا يتضرر.

تعيش نباتات الأمعاء البشرية في الأمعاء الغليظة وتتكون من مئات الأنواع من البكتيريا والأركيا، مع أفراد مختلفين يحتويون على خلطات مختلفة من الأنواع. يُستخدم مصطلح «النباتات»، الذي يرتبط عادةً بالنباتات، تقليديًا في هذا السياق لأن البكتيريا كانت تُصنف ذات مرة على أنها نباتات. يبدو أن الوظائف الأساسية لهذه بدائيات النواة للبشر هي استقلاب جزيئات الطعام التي لا يمكننا تحطيمها، والمساعدة في امتصاص الأيونات بواسطة القولون، وتخليق فيتامين K، وتدريب الجهاز المناعي للرضع، والحفاظ على الجهاز المناعي للبالغين، والحفاظ على ظهارة الأمعاء الغليظة، وتشكيل حاجز وقائي ضد مسببات الأمراض.

سطح الجلد مغطى أيضًا ببدائيات النواة. توفر الأسطح المختلفة للجلد، مثل الإبطين والرأس واليدين، موائل مختلفة لمجتمعات مختلفة من بدائيات النواة. على عكس الفلورا المعوية، لم تتم دراسة الأدوار المفيدة المحتملة لنباتات الجلد جيدًا. ومع ذلك، فقد حددت الدراسات القليلة التي أجريت حتى الآن البكتيريا التي تنتج مركبات مضادة للميكروبات باعتبارها مسؤولة على الأرجح عن الوقاية من العدوى بالبكتيريا المسببة للأمراض.

يدرس الباحثون بنشاط العلاقات بين الأمراض المختلفة والتعديلات في تكوين النباتات الميكروبية البشرية. يتم تنفيذ بعض هذه الأعمال من خلال مشروع الميكروبيوم البشري، الممول في الولايات المتحدة من قبل المعاهد الوطنية للصحة.

ملخص القسم

كانت بدائيات النواة موجودة لمليارات السنين قبل ظهور النباتات والحيوانات. يُعتقد أن الحصائر الميكروبية تمثل أقدم أشكال الحياة على الأرض، وهناك أدلة أحفورية، تسمى الستروماتوليت، على وجودها منذ حوالي 3.5 مليار سنة. خلال أول ملياري سنة، كان الغلاف الجوي يعاني من نقص الأكسجين ولم تتمكن سوى الكائنات اللاهوائية من العيش. بدأت البكتيريا الزرقاء في أكسجة الغلاف الجوي. سمحت الزيادة في تركيز الأكسجين بتطور أشكال الحياة الأخرى.

بدائيات النواة (مجالات الأركيا والبكتيريا) هي كائنات أحادية الخلية تفتقر إلى النواة. لديهم قطعة واحدة من الحمض النووي الدائري في المنطقة النووية للخلية. تحتوي معظم بدائيات النواة على جدار خلوي خارج غشاء البلازما. تختلف البكتيريا والأركيا في تركيبات أغشية الخلايا وخصائص جدران الخلايا الخاصة بها.

تحتوي جدران الخلايا البكتيرية على الببتيدوجليكان. لا تحتوي جدران الخلايا الأثرية على الببتيدوجليكان. يمكن تقسيم البكتيريا إلى مجموعتين رئيسيتين: إيجابية الجرام وسالبة الجرام. تحتوي الكائنات الحية ذات الجرام على جدار خلوي سميك. تحتوي الكائنات سالبة الجرام على جدار خلوي رقيق وغشاء خارجي. تستخدم بدائيات النواة مصادر متنوعة للطاقة لتجميع الجزيئات الكبيرة من جزيئات أصغر. تحصل الفوتوتروفات على طاقتها من ضوء الشمس، بينما تحصل عليها المواد الكيميائية من المركبات الكيميائية.

لا تزال الأمراض المعدية التي تسببها البكتيريا من بين الأسباب الرئيسية للوفاة في جميع أنحاء العالم. أدى الاستخدام المفرط للمضادات الحيوية للسيطرة على الالتهابات البكتيرية إلى اختيار أشكال مقاومة للبكتيريا. تنجم الأمراض المنقولة بالغذاء عن استهلاك الأغذية الملوثة أو البكتيريا المسببة للأمراض أو الفيروسات أو الطفيليات التي تلوث الطعام. تستخدم بدائيات النواة في المنتجات الغذائية البشرية. المعالجة الحيوية الميكروبية هي استخدام الأيض الميكروبي لإزالة الملوثات. يحتوي جسم الإنسان على مجتمع ضخم من بدائيات النواة، والتي يقدم العديد منها خدمات مفيدة مثل تطوير وصيانة جهاز المناعة والتغذية والحماية من مسببات الأمراض.

اتصالات فنية

الشكل\(\PageIndex{5}\): أي العبارات التالية صحيحة؟

1. تحتوي البكتيريا إيجابية الجرام على جدار خلية واحدة يتكون من الببتيدوجليكان.
2. تحتوي البكتيريا إيجابية الجرام على غشاء خارجي.
3. جدار الخلية للبكتيريا سالبة الجرام سميك، وجدار الخلية للبكتيريا الإيجابية للجرام رقيق.
4. تحتوي البكتيريا سالبة الجرام على جدار خلوي مصنوع من الببتيدوجليكان، بينما تحتوي البكتيريا إيجابية الجرام على جدار خلوي مصنوع من الفسفوليبيدات.

إجابة

أ

الحواشي

1. 1 Papagrigorakis M. J.، Synodinos P. N.، Yapijakis C، «وباء التيفوئيد القديم يكشف عن سلالة أسلاف محتملة من السالمونيلا المعوية السيروفار التيفي، عدوى جينيت إيفول 7 (2007): 126-7.
2. (2) نعيمي، تي إس، ليديل، كيه إتش، كومو-سابيتي، ك.، وآخرون، «مقارنة بين عدوى المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين المرتبطة بالمجتمع والرعاية الصحية»، JAMA 290 (2003): 2976-2984، doi: 10.1001/jama.290.22.2976.
3. 3 http://www.cdc.gov/ecoli/2006/september، مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها، «تفشي عدوى E. coli O157:H7 من السبانخ في حالات متعددة»، سبتمبر-أكتوبر (2006).
4. 4 http://www.cbd.int/convention/articl...cles/? a=cbd-02، اتفاقية الأمم المتحدة للتنوع البيولوجي، «المادة 2: استخدام المصطلحات».

مسرد المصطلحات

اللاهوائية

يشير إلى الكائنات الحية التي تنمو بدون أكسجين

أنوكسيك

بدون أكسجين

بيوفيلم

مجتمع ميكروبي يتم تجميعه معًا بواسطة مصفوفة ذات نسيج صمغ

الاستصلاح الحيوي

استخدام الأيض الميكروبي لإزالة الملوثات

الموت الأسود

وباء مدمر يُعتقد أنه أدى إلى تفشي الطاعون الدبلي الناجم عن بكتيريا Yersinia pestis

التسمم الغذائي

مرض ينتج عن سم البكتيريا اللاهوائية كلوستريديوم البوتولينوم

كبسولة

هيكل خارجي يمكّن بدائيات النواة من الالتصاق بالأسطح وحمايتها من الجفاف

استعلامي

علاقة تكافلية يستفيد فيها أحد الأعضاء بينما لا يتأثر العضو الآخر

اقتران

العملية التي تقوم من خلالها بدائيات النواة بنقل الحمض النووي من فرد إلى آخر باستخدام pilus

البكتيريا الزرقاء

البكتيريا التي تطورت من الصور الضوئية المبكرة وأدخلت الأكسجين في الغلاف الجوي؛ تُعرف أيضًا باسم الطحالب الخضراء المزرقة

وباء

مرض يحدث في عدد كبير بشكل غير عادي من الأفراد في السكان في نفس الوقت

شديد الميل الجنسي

كائن حي ينمو في ظل ظروف قاسية أو قاسية

الأمراض المنقولة بالغذاء

أي مرض ناتج عن استهلاك الأغذية الملوثة أو البكتيريا المسببة للأمراض أو الفيروسات أو الطفيليات الأخرى التي تلوث الطعام

سالب الجرام

يصف البكتيريا التي يحتوي جدار خليتها على القليل من الببتيدوجليكان ولكن لها غشاء خارجي

إيجابي الجرام

يصف البكتيريا التي تحتوي بشكل أساسي على الببتيدوجليكان في جدران خلاياها

فتحة تهوية حرارية مائية

شق في سطح الأرض يطلق مياه مسخنة حراريًا

حصيرة ميكروبية

ورقة متعددة الطبقات من بدائيات النواة التي قد تشمل البكتيريا والعتيقة

السيدة

(المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين) وهي سلالة شديدة الخطورة من المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للمضادات الحيوية

جائحة

مرض وبائي واسع الانتشار، عادة في جميع أنحاء العالم

العوامل الممرضة

كائن حي، أو عامل معدي، يسبب المرض

ببتيدوجليكان

مادة تتكون من سلاسل السكاريد المرتبطة بببتيدات غير عادية

فوتوتورف

كائن حي يستخدم الطاقة من أشعة الشمس

جليكان الببتيدوجليكان الكاذب

أحد مكونات بعض جدران الخلايا في Archaea

ستروماتوليت

هيكل رسوبي متعدد الطبقات يتكون من ترسيب المعادن بواسطة بدائيات النواة في الحصائر الميكروبية

نقل

العملية التي تقوم من خلالها البكتيريا بنقل الحمض النووي من بدائيات النواة إلى أخرى

تحول

آلية للتغيير الجيني في بدائيات النواة حيث يتم أخذ الحمض النووي الموجود في البيئة إلى الخلية ودمجه في الجينوم

المساهمون والصفات

• Template:ContribOpenStaxConcepts