ما هو الوجود في علم الأحياء الدقيقة؟

يملأ البشر الأرض بعدد سكان يزيد عن 7 مليارات فرد حول العالم. ومع ذلك ، فإن عدد البشر لا يقترب من طبيعة الوجود في كل مكان للكائنات الحية الدقيقة.

الكائنات الدقيقة موجودة في كل مكان. حدد علماء الأحياء الدقيقة مواقعهم في كل مكان تقريبًا على هذا الكوكب. الديدان، على سبيل المثال ، حيوانات أكثر وفرة ، موطنها الأصلي حتى القارة القطبية الجنوبية. بالنظر إلى انتشار الكائنات الحية الدقيقة في كل مكان ، فإن العثور على الكائنات الحية الدقيقة ليس بالأمر الصعب باستثناء حقيقة أنه لا يمكن رؤيتها إلا تحت المجاهر.

تم اكتشاف البكتيريا والفطريات وغيرها من الكائنات وحيدة الخلية في المناطق العادية (مثل الحمام في منزلك ، على سبيل المثال) وكذلك في الأماكن المتطرفة (مثل الفتحات الحرارية المائية العميقة في محيط).

الوجود في كل مكان يعني شيئًا يظهر حرفياً في كل مكان. من الصعب تخيل نطاق انتشار الكائنات الدقيقة خاصة وأننا لا نستطيع رؤيتهم.

لكن كل سطح يمكن تخيله في العالم مغطى بالكائنات الحية الدقيقة. الطاولة بجوارك وحذائك وهاتفك وحتى بشرتك كلها مغطاة بمجتمعات من الكائنات الحية الدقيقة.

جرب مختبرًا في كل مكان في صفك (أو بمفردك!) لتوضيح هذه الفكرة. خذ مسحات من الأسطح المختلفة وانقلها إلى ألواح نمو أجار. قم بتخزينها في المختبر وتحقق مرة أخرى في غضون يومين.

سترى مئات المستعمرات من البكتيريا والفطريات والكائنات الدقيقة الأخرى تنمو على كل طبق بغض النظر عن المكان الذي تم أخذ المسحة منه.

بكتيريا هي كائنات دقيقة شائعة للغاية. على الرغم من أنها معروفة بأنها تسبب أمراضًا خطيرة مثل الالتهاب الرئوي والتهاب السحايا ومتلازمة الصدمة السامة ، إلا أن 3 في المائة فقط من البكتيريا ضارة بشكل فعال للإنسان أو الحيوانات.

يحتوي جسم الإنسان نفسه على حوالي 100 تريليون بكتيريا يعيش معظمها على الجلد وداخل الجهاز الهضمي. تحمي البكتيريا غير الضارة الموجودة على الجلد نفسها من الميكروبات الأخرى عن طريق إطلاق البروتينات السامة.

هذا لا يحافظ على البكتيريا آمنة فحسب ، بل يمنع أيضًا الميكروبات الخطرة من دخول نظام الإنسان. في الأمعاء ، تساعد البكتيريا في الهضم والوصول إلى العناصر الغذائية وإعاقة نمو البكتيريا الضارة.

في أواخر السبعينيات ، اكتشف العلماء أن الكائنات الحية الدقيقة التي كانت تعتبر بكتيريا ذات يوم كانت في الواقع شكلاً مختلفًا من أشكال الحياة: العتيقة. تعيش هذه الكائنات الحية في ظروف قاسية حيث لا توجد البكتيريا والحيوانات. على سبيل المثال ، تعيش الأركيا التي تعيش في المحيط بالقرب من الفتحات حيث تتجاوز درجات الحرارة 212 درجة فهرنهايت ، وهي نقطة غليان الماء.

يعيش البعض في الينابيع الساخنة ، مثل تلك الموجودة في حديقة يلوستون الوطنية. يعيش البعض الآخر في أعماق الأرض داخل رواسب النفط. فوق سطح الأرض ، تعيش الأركيا في الجهاز الهضمي للأبقار ، حيث تنتج الميثان.

لتقديم المزيد من الأدلة على الوجود في كل مكان ، توجد بعض الكائنات الحية الدقيقة - الحجارة الداخلية - داخل الصخور أو بين حبيبات المعادن. توجد هذه البكتيريا أو الفطريات أو العتائق فوق سطح الأرض وتحته. نظرًا لمنازلهم الفريدة ، فإن بعض الحجرات الداخلية ذاتية التغذية ، تصنع طعامها من المواد المحيطة.

أحد أنواع الحزاز الداخلي الشائع هو نوع من الأشنة في القطب الجنوبي ينمو داخل الحجر الرملي. يعيش باطن المحيط الحيوي العميق أميالاً تحت قاع المحيط حيث تكون درجة الحرارة والضغط شديدين والضوء والهواء غائبان.

لا توجد الكائنات الحية الدقيقة في مواقع فريدة فحسب ، بل يمكن أيضًا العثور عليها في الماضي. خلال التسعينيات ، تم اكتشاف أبواغ بكتيرية داخل الجهاز الهضمي للنحل المحاصر العنبر، وهو راتنج شجرة متحجر. تعود العينات إلى 30 مليون سنة.

حاول الباحثون في جامعة ولاية كاليفورنيا للفنون التطبيقية إحياء البكتيريا ، وعلى مدى عدة سنوات ، كرروا الاختبار بعد الاختبار لإظهار أن البكتيريا القديمة كانت تعمل مرة أخرى. ومع ذلك ، تساءل بعض العلماء عما إذا كانت العينات قد تلوثت ببكتيريا العصر الحديث.