עובדות חשובות על הממלכה מונרה

ממלכת מונרה היא קבוצה רחבה של אורגניזמים המורכבת מכל האורגניזמים הפרוקריוטים (שאינם גרעינים). מונאנים הם אורגניזמים חד תאיים זעירים בכל מקום, שהתיישבו בכל פינה בכדור הארץ. על בסיס מספרים עצומים, הם ללא ספק האורגניזמים המצליחים ביותר על פני כדור הארץ.

מעמדה של מונרה כממלכה ראויה נחשב למיושן על ידי כמה מדענים מכיוון שהם נראה שהם לא מהווים קבוצה מונופילטית - כלומר, הם משתרעים על פני ענפים מרובים חַיִים. עם זאת, כדאי להתייחס לפרוקריוטים כישות בגלל הדמיון הרב שלהם. מונרים הם שם נרדף לקטגוריית השמיכה "חיידקים".

•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

כבר בשנת 1977 טען המיקרוביולוג קרל ווז כי פרוקריוטים אינם משתלבים בממלכה אחת. מחקרים שנערכו לאחר מכן אישרו כי יש חלוקה קדומה בתוך מונרה, המפלגת את הממלכה לשתי קבוצות: ארכיאונים ואובקטריה.

אלה נחשבים לרוב לממלכות נפרדות אם כי המיקרוביולוג תומאס קוואלייה-סמית 'מאוקספורד האוניברסיטה שומרת על קבוצה אחת של פרוקריוטים (הוא מכנה אותם אימפריה פרוקריוטה) המחולקת לשניים ממלכות משנה. חיידקים הם חיידקים "טיפוסיים" הכוללים מחוללי מחלות אנושיים רבים כמו Yersinia pestis, המגיפה הבועית. ארכאים הם לעיתים קרובות קיצוניים, החיים בכמה מהמקומות הבלתי אוסרים ביותר על פני כדור הארץ, כגון וולקניום תרמופלזמה, החי במעיינות חמים גופרתיים.

•••קית 'ברופסקי / פוטודיסק / Getty Images

פרוקריוטים נמצאים בכל נישה אקולוגית על כדור הארץ. המיקרוביולוג וויליאם ויטמן מעריך שיש 5 × 10 ^ 30 (חמישה ואחריהם שלושים אפסים) תאי מונרן בעולם. הם חיים בכל מקום מהאטמוספירה העליונה ועד לקרקעית הים ועמוק בתוך קרום כדור הארץ.

יחדיו, מסת החיידק הכוללת שווה לכל שאר היצורים על פני כדור הארץ. יתר על כן, האדם הממוצע מכיל פי עשרה יותר תאים פרוקריוטים מאשר תאים אנושיים! כמובן שתאי חיידק שפירים אלה הם די קטנים ומהווים רק כשני אחוזים ממסת גופך הכוללת.

•••קים סטיל / פוטודיסק / Getty Images

כאשר אוכלוסיית חיידקים בגוף האדם משכפלת מהר יותר ממה שהם נהרגים, התוצאה היא זיהום חיידקי. הסימפטומים של זיהומים שונים משתנים בשל המיקום, חומרתו ושיטת גידול החיידקים. לדוגמה, החיידק סטרפטוקוקוס דלקת ריאות יכול לגרום לזיהום בסינוס או לדלקת ריאות, תלוי היכן הזיהום מתרחש.

לעיתים קרובות רופאים רושמים אנטיביוטיקה לחיסול זיהומים חיידקיים. בגלל ההבדלים בין הביולוגיה של תאים אנושיים למונרים, ניתן לבלוע תרכובות רעילות לחיידק אך לא למארח. אנטיביוטיקה עוצרת את היכולת של חיידקים להתחלק או לבצע תהליכים תאיים חיוניים. כאשר חיידק מתפתח כדי להתנגד להשפעות הרעילות של האנטיביוטיקה, נאמר שהוא פיתח עמידות לאנטיביוטיקה.

מונרנים בולטים בהיעדר גרעין תא. עם זאת, ייתכן שיש להם מבנים פנימיים וחיצוניים אחרים. כמעט לכל החיידקים יש דופן תא נוקשה המורכב ממולקולות סוכר צולבות המשמשות להגנה על האורגניזמים מסביבתם.

כרומוזום החיידק (המכונה גרעין) מכיל את ה- DNA החיידקי ולעיתים מושרש עד לנקודה בקרום התא. בתוך התא ניתן למצוא גם לולאות DNA קטנות יותר הנקראות פלסמידים. מולקולות גדולות הנקראות ריבוזומים אחראיות על לקיחת עותקים מתועתקים של קוד ה- DNA והפיכתם לחלבוני תאים.

מונרים רבים מסוגלים לתנועה. זה מושג בדרך כלל על ידי מבנה מיוחד הנקרא דגל, הפועל כמעין מדחף מולקולרי. למונרים אחרים יש אמצעי תנועתיות חלופיים, כמו טפיל הליסטריה, המושך את מכונות התא המארח כדי להניע אותו על מניפה הולכת וגוברת של סיבי חלבון.

•••צ'אד בייקר / פוטודיסק / Getty Images

מונרים לא פשוט מעבירים את הגנים שלהם מדור לדור כפי שעושים כמעט כל האורגניזמים האחרים. הם יכולים גם להעביר גנים זה לזה ולעיתים אף לתפוס קטעים אקראיים של DNA שצפים בסביבה. זהו כוח עיקרי של התפתחות מיקרוביאלית מכיוון שהוא מאפשר לתאי מונרן לרכוש מוטציות מועילות מתאים שקשורים רק רחוק.

תאים פרוקריוטים הנקראים ציאנובקטריה היו מכריעים בעיצוב האווירה המוקדמת. כדור הארץ המוקדם כמעט לא הכיל חמצן. חיידקים רבים נוטלים פחמן דו חמצני ומשחררים חמצן. זה מה שגרם לעלייה הראשונית בתכולת החמצן של האטמוספירה לפני כ -2.45 מיליארד שנה. כיום אחראי על קיום האיזון בין הפחמן הדו-חמצני לחמצן הן האוקריוטים הפוטוסינתטיים (כמו צמחים) והן הפרוקריוטים.