البكتيريا تحيط بنا في كل مكان ، علاوة على ذلكيعيشون داخل جسم الإنسان ، وبأعداد كبيرة. نظرًا لصغر حجمها ، من المستحيل رؤيتها بالعين المجردة ، ومع ذلك ، يمكن أن تجلب ضررًا ملموسًا وفائدة. بشكل عام ، دور البكتيريا في الطبيعة ضخم.
لفترة طويلة لم تكن موجودةبشكل عام ، لا يوجد نظام متناغم يميز الكائنات الحية. ومع ذلك ، وضع كارل ليني الشهير الأساس لتصنيف ذي الحدين الحديث ، وسلط الضوء على المجموعات الرئيسية الثلاثة ، في رأيه ، وهي: الحيوانات والنباتات والمعادن. اقترح مصطلح "المملكة".
في المستقبل ، مع تطور التكنولوجيا واكتساب المعرفة الجديدة ، تم تحسين التصنيف ، تم تحديد بدائيات النوى وحقيقيات النواة ، والفرق الرئيسي بينهما كان غياب ووجود نواة في الخلايا. اليوم هناك 8 ممالك لها اختلافات كبيرة: الفيروسات ، الأثريات ، الأوليات ، علماء النبات ، النباتات ، الفطريات ، الحيوانات والبكتيريا. أما بالنسبة للأخيرة ، فنحن جميعاً نعرف بوجودها ونواجهها باستمرار ، رغم أننا لا نراها. قد يبدو من الغريب أنه تم تمييزهم في مملكة طبيعية منفصلة.
هذه هي أبسط ممثلي الحياة البرية فيلفترة طويلة "اختبأوا" من أعين البشر. ومع ذلك ، كانت نتائج أنشطتها واضحة بالفعل في العصور القديمة: الحليب الحامض ، وتعفن الأوراق المتساقطة ، وتخمير السكر وأكثر من ذلك بكثير. لذا من الصعب المبالغة في أهمية البكتيريا في الطبيعة ، حتى قبل اكتشافها مباشرة بوقت طويل.
هذه المجموعة من الكائنات الحية هي واحدة من أكثرقديمة على هذا الكوكب - فهي موجودة منذ أكثر من 3.5 مليار سنة ، وحوالي ثلث هذه الفترة كانوا الكائنات الحية الوحيدة على الأرض. على الرغم من حقيقة أن التطور أثر عليهم بطريقة أو بأخرى ، فإن بنية البكتيريا تظل بدائية إلى حد ما ، لأنها لا تحتوي حتى على نواة. ويمكن لممثلي هذه المملكة القادرين على البقاء في أكثر الظروف قسوة أن يُنسبوا إلى أبسطهم. علاوة على ذلك ، فهي أكبر مجموعة من الكائنات الحية الموجودة على الأرض.
لبعض الوقت ، حتى العلماء لم يفعلوا ذلكيشتبه في وجود كائنات حية غير مرئية لهم. بالطبع ، كان رائد البكتيريا في القرن السابع عشر هو الرجل الذي اخترع المجهر - وهو مواطن من هولندا أنتوني فان ليفنغوك. أعطت أجهزته زيادة تصل إلى 160 مرة ، لذلك لاحظ العالم مخلوقات غريبة في قطرات من الماء والطين واللويحات والعديد من البيئات الأخرى - أطلق عليها اسم حساب الحيوانات. في سياق البحث ، التقى بكائنات مختلفة ومماثلة ، ورسمها بعناية. لذلك تم وضع أسس علم الأحياء الدقيقة. تم اقتراح اسم "البكتيريا" من قبل كريستيان إرينبرج في عام 1828.
في اتصال هذه الكائنات المختلفةقال طبيب عسكري D. S. Samoilovich الأمراض لأول مرة في نهاية القرن الثامن عشر. باستخدام الميكروسكوب ، حاول العثور على العامل المسبب للطاعون الذي كان عليه مواجهته أثناء الوباء في موسكو. على الرغم من حقيقة أنه لم ينجح ، فقد أثبت أن العدوى تحدث فقط من خلال الاتصال المباشر بالمريض أو أشياءه. ثم تم اقتراح فكرة التطعيمات عن طريق إضعاف أو قتل الكائنات الحية الدقيقة. تم تنفيذه لاحقًا في إنجلترا عندما لاحظ الطبيب إدوارد جينر حصانة المرضى من الجدري بعد تاريخ من البقرة.
كذلك لعدة عقودشارك علم الأحياء الدقيقة بشكل رئيسي في جمع وتنظيم المعلومات ، وكشف عن دور البكتيريا في الطبيعة وعمليات الحياة المختلفة. ثم كان هناك تمييز بينهم وبين الفيروسات بسبب الاختلافات الخطيرة في البنية. لكن القيمة الإيجابية للبكتيريا في حياة الطبيعة لم يتم تقديرها على الفور.
بسبب الحاجة للتكيف من أجل البقاءفي مجموعة متنوعة من الظروف ، لا يجب أن تمتلك البكتيريا القدرة على التكاثر بسرعة فحسب ، بل تختلف أيضًا في بعض الأنواع ، والتي سيتم مناقشتها لاحقًا.
جميع الكائنات الحية التي تنتمي إلى هذه المملكةبالطبع ، لديهم ميزات مشتركة. على سبيل المثال ، جميعهم بدائيات النوى ، أي ليس لديهم نواة منفصلة وبعض العضيات الخلوية الأخرى. في هذه الأثناء ، عادة ما تكون أكبر في الحجم من حقيقيات النوى وتصل إلى حوالي 0.005 ملم. أكبر جرثوم معروف للعلم لا يتجاوز عرضه 0.75 ملم ، ويمكن رؤيته بالعين المجردة.
بادئ ذي بدء ، ممثلو هذه المملكة لديهمجدار الخلية ، مما يعطي الخلية شكلًا ، بالإضافة إلى كبسولة مخاطية خاصة تحمي الجسم من الجفاف وتساهم في حركته الانزلاقية. في بعض الأحيان قد يكون سمك هذه الطبقة أكبر من بقية البكتيريا. السيتوبلازم ، بالمقارنة مع خلايا الكائنات الحية الدقيقة الأخرى ، أكثر كثافة وتنظيمًا. توجد جميع العناصر الغذائية فيه ، حيث لا توجد فجوات. يمكن تمثيل عضو آخر يساعد على تحرك الخلية بواسطة الزغابات على سطحها. لكنهم قد يكونون غائبين.
تختلف البكتيريا الحية بشكل أساسي في شكل الخلية ، ولهذا السبب يتم تقسيمها إلى مجموعات وفقًا لكيفية ظهورها. الأنواع الرئيسية تسمى:
بالإضافة إلى ذلك ، هناك تمييز حسب النوعظروف مناسبة للحياة. نعطي مثالا. تسمى تلك الكائنات الحية التي يمكن أن توجد في غياب الأكسجين اللاهوائي. بالإضافة إلى ذلك ، يميز علماء الأحياء الدقيقة بين البكتيريا سلبية الجرام وإيجابية الجرام. هنا نتحدث فقط عن رد الفعل لصبغة خاصة ، والتي تعتمد على بنية غشاء الخلية. البكتيريا سالبة الجرام لها غلاف واقٍ أكثر سمكًا.
إنهم يعيشون في كل مكان ، وبالتالي يضطرون للقبولأشكال قابلة للتغيير حتى. فتحات البراكين والصحاري الجليدية وأعماق البحر والجبال وضعيف الأكسجين - يمكن العثور على البكتيريا في كل مكان. هذا ممكن فقط بسبب حيويتها المذهلة وتكاثرها السريع: يمكن أن يحدث انقسام بسيط كل 20 دقيقة تقريبًا.
بالمناسبة ، في الظروف التي هي تمامايمكن لبكتيريا الحياة البرية ، المناسبة لتمديد الحياة ، أن تشكل ما يسمى بالجراثيم ، أي أن تدخل في شكل مناسب للانتقال عن طريق الرياح أو الماء. عندما تصبح البيئة مواتية تمامًا مرة أخرى ، تتخذ الكائنات الدقيقة مرة أخرى شكلًا نباتيًا وتؤدي إلى مستعمرة جديدة. وهكذا ، يتم الحفاظ على انتشار البكتيريا في الطبيعة ويستمر.
أهمية ما يفعله هؤلاء الصغارمن الصعب المبالغة في الكائنات الحية. إن دور البكتيريا في الطبيعة ضخم حقًا. بادئ ذي بدء ، نحن مدينون لوجود أشكال الحياة المعقدة في شكلها الحالي. بعد كل شيء ، فإن الطحالب الخضراء المزرقة ، كما يطلق عليها غالبًا البكتيريا الزرقاء ، قد خلقت بالفعل الغلاف الجوي وحافظت على مستوى الأكسجين عند المستوى المطلوب. حتى الآن ، تولد هذه الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في سمك المحيطات أكثر من نصف O2.
ولعل ثاني أهم قيمة للبكتريا فيهاالطبيعة - هذه هي مشاركتهم في التخلص من المواد العضوية. بدون هذا ، من الصعب أيضًا تخيل العالم الحديث. هناك فئة كاملة من كائنات السبروفيت (التي تشمل البكتيريا). إنهم يشاركون مباشرة في دورة المواد في الطبيعة ، يحللون بقايا الأنسجة العضوية إلى المعادن اللازمة لتغذية النبات. لذا فإن هذه "الفتات" هي جزء لا يتجزأ من أي نظام بيئي.
دور مهم آخر للبكتيريا في الطبيعةوتتكون من تحويل بعض المواد إلى مواد أخرى ، على الرغم من أن هذا ليس مرغوبًا دائمًا. تسمح لك الخميرة بالحصول على العجين والكحول ، وبكتيريا حمض اللاكتيك - الكفير والجبن واللبن ومنتجات مماثلة أخرى. لكن هذا ليس كل شيء فكر في البكتيريا التي تشكل البكتيريا المعوية في الثدييات. إنها تسمح للجهاز الهضمي بامتصاص العناصر الغذائية بكفاءة عالية بحيث تدخل الجسم مع الطعام.
ومع ذلك ، فإن دور البكتيريا في الطبيعة إيجابي فقط.لحظات غير محدودة. لذلك ، هناك مسببات الأمراض التي تسبب أمراض خطيرة ، لذلك غالبا ما تكون هناك حاجة للتخلص من "الضيوف" غير المرغوب فيهم. لهذا ، لا يوجد فقط النظافة الأساسية ، أي غسل اليدين والجسم بالصابون ، ولكن أيضًا التطهير ، بالإضافة إلى تعقيم الأشياء والأسطح المختلفة. قد تشمل تدابير الحماية ضد البكتيريا الغليان والتعرض لفترات طويلة للبخار الساخن ، والعلاج بمحلول الكحول أو مركبات الكلور ، وكذلك الأشعة فوق البنفسجية. إذا تم كل شيء بشكل صحيح ، تموت معظم الخلايا المسببة للأمراض.
أما الطعام فهو كذلكتخضع لطرق معالجة مختلفة: البسترة ، والحفظ ، والغلي ، والقلي ، والطبخ ، والخبز ، وما إلى ذلك. وهذا يسمح لك بإطالة مدة صلاحيتها وجعلها آمنة للأكل. لكن الحماية الشاملة ضد البكتيريا يمكن أن يكون لها جانب جانبي: بسبب عدم الحاجة إلى الاستعداد دائمًا ، يمكن أن يضعف جهاز المناعة. الكثير من الحماسة في الحرب ضد البكتيريا لا يستحق ذلك.