ما هي العتائق وأنواعها
ما هي العتائق
تمثل العتائق واحدة من أكثر أشكال الحياة بدائية وهو ما يرجع إلى كونها تمثل الجسر الذي يربط بين كل من وحقيقيات النوى والبكتيريا، وهي عبارة عن كائنات وحيدة الخلية، بد|أ تطورها منذ ما يتراوح بين ثلاث ونصف إلى أربعة مليار عام تقريباً، وتفتقر في أجسامها إلى النواة ذات الارتباط بعضيات خلوية أخرى، أو الغشاء مثلها في ذلك مثل الشبكة الإندوبلازمية، والميتوكوندريا، وما إلى نحو ذلك، ولعل ميزتها الكبرى تتركز في كون ما تمتلكه من جدار خلوي هو مكون من دهون ذات ارتباط بالإيثر تعرف باسم الببتيدوجليكان الكاذب.
أين توجد العتائق
تتواجد العتائق في مجموعة واسعة من المواطن، مما يعني أنها متواجدة على نطاق واسع، وتتراوح بين كونها حمضية أو قلوية، بما في ذلك تلك ذات الملوحة العالية، وهناك أنواع من العتائق تتواجد في المناطق ذات البرودة الشديدة وأخرى تتواجد في المناطق ذات درجات حرارة مرتفعة، وتسهم العتائق بنسبة تقريبية تبلغ حوالي عشرين بالمئة من كتلة الكائنات الحية على الأرض، وتلعب دورا رئيسيا ومهما في النظام البيئي العالمي.
أنواع العتائق
تعتبر العتائق التي تتحمل درجات الحرارة الشديدة والحموضة باسم crenarchaeota، ويتم تقسيم هذا النوع إلى ثلاث فروع فرعية
- عشاق الحرارة: تعرف الكائنات الحية التي تعيش في درجات حرارة شديدة الارتفاع بوصفها عشاق الحرارة، ويمكن لها النمو والتكاثر عند درجة حرارة مائة درجة مئوية أو حتى أعلى من ذلك، وعادة ما توجد في فتحات البراكين القريبة والتربة الحمضية أو الينابيع الساخنة
- ميسوفيلز: العتائق التي تعيش في مناخ ليس شديد البرودة وليس حارا جدا، تعرف باسم ميسوفيلز (mesophiles). تنمو وتتطور هذه العتائق بشكل أفضل في درجات حرارة معتدلة تتراوح بين 20 إلى 40 درجة مئوية، وتتواجد غالبا في الزبادي والجبن، وتعد الليستريا المستوحدة من أمثلتها
- سيكروفيلز: يستخدم اسم “اسمسيكروفيلز” لوصف العتائق التي تعيش في درجات حرارة شديدة البرودة، والتي يمكن أن تنمو وتتكاثر في درجات حرارة تتراوح بين -20 درجة مئوية و +10 درجة مئوية، وغالبا ما تتواجد في مناطق عالية العرض مثل حقول الثلج، وجبال الألب، والأنهار الجليدية، وتربة القطب الشمالي، ومياه المحيطات العميقة، ومن أمثلة هذه العتائق كريسيوباكتيريوم وجرينلاندنسيس.
العتائق المحبة للملح
يطلق على العتائق المحبة للملح و إنتاج الميثان اسم euryarchaeota، وينقسم ذلك النوع منها إلى نوعين فرعيين، وهما:
- الميثانوجينات: العتائق” هي نوع من الكائنات التي تطلق غاز الميثان كنوع من النفايات أثناء عملية الهضم أو إنتاج الطاقة، وتلعب دورا هاما في دورة الكربون، وعادة ما تستخدم في محطات معالجة مياه الصرف الصحي
- الهالوفيل: إنها نوع من العوائق التي تزدهر في الأماكن شديدة الملوحة، ويمكن العثور عليها في أي مكان يحتوي على تركيز عال من الملح يزيد عن خمسة أضعاف تركيز الملح في المحيطات مثل بحيرة أوينز والبحر الميت وبحيرة سولت ليك الكبرى وما إلى ذلك
كوراركيوتا
وفقًا للأبحاث، لا تنتمي تلك المجموعة من الأثريات إلى سلالة العتائق القادرة على تحمل درجات الحرارة الشديدة، أو العتائق المحبة للملح ولكنها تتمتع بالثقافة المختلطة من كلا النوعين، وهي لا توجد سوى في بيئة حرارية مائية ذات حرارة عالية، وعلى الرغم من هذا، فإنها لا تتواجد بكثرة في الطبيعة.
موائل العتائق
الأركيا أو العتائق هي كائنات دقيقة تحدد حدود الحياة على الأرض، وقد تم وصفها، واكتشافها في الأصل بالبيئات القاسية، مثل الينابيع الساخنة الأرضية، والفتحات الحرارية المائية، كما وقد تم العثور عليها كذلك بمجموعة متنوعة من البيئات اللاهوائية شديدة الملوحة والحمضية.
وعلى الرغم من أن الكثير من العتائق المستزرعة هي من الكائنات المتطرفة الحية، إلا أن تلك الكائنات الحية بموائلها المتطرفة لا تمثل سوى أقلية من تنوع مجال العتائق الكلي، في حين أنه من غير الممكن استزراع أغلب العتائق في بيئة المختبر، وقد تحقق وجودها بكل مكان في الموائل العالمية عن طريق الاعتماد على تقنيات مستقلة عن الثقافة.
استزراع العتائق
واحد مما يتم استخدامه من الأساليب بشكل مستقل وشائع عن زرع العتائق هو عزل وتحليل الأحماض النووية (أي DNA و RNA) بصورة مباشرة من البيئة، عوضاً عن تحليل العينات المعزولة والمستنبتة من البيئة نفسها، وقد أظهرت الدراسات المستقلة عن الثقافة أن العتائق وفيرة وتقوم بأداء أدوارًا إيكولوجية هامة بكل من النظم البيئية المعتدلة والباردة.
ومن المفترض أن الكائنات غير المستزرعة الحية بالتقسيم الفرعي Crenarchaeota هي أكثر الكائنات الحية وفرة التي تعمل على أكسدة للأمونيا بالتربة وتمثل نسبة كبيرة (تصل إلى عشرون بالمائة تقريباً) من إجمالي الكائنات الحية الدقيقة الموجودة بالعوالق البيكوبلانكتونية في جميع محيطات العالم.
وبالتقسيم الفرعي Euryarchaeota ، تكون الكائنات غير المستزرعة الحية بالرواسب البحرية في أعماق البحار هي مسؤولة عن إزالة الميثان، وهو واحد من غازات الدفيئة القوية، من خلال أكسدة الميثان اللاهوائية والمخزن بتلك الرواسب، وعلى العكس من ذلك، يقدر أن euryarchaea غير المزروعة (المسؤولة عن إنتاج للميثان) من البيئات الأرضية اللاهوائية، مثل حقول الأرز، تولد ما يتراوح بين من 10حتى 25 بالمائة من الانبعاثات العالمية للميثان.
ممثلو Crenarchaeota المثقفون ينتمون إلى بيئات تتمتع بدرجات حرارة مرتفعة، مثل فتحات التهوية المائية الحرارية، والينابيع الساخنة، وعلى النحو ذاته، فإن الأعضاء المستزرعون في Euryarchaeota يتضمنون الكائنات المعزولة الحية من البيئات الحارة، والكائنات الميثانية، والكائنات التي تنمو في البيئات عالية الملح بقوة.
الكائنات الحية التي تنتمي إلى سلالة العتائق المحبة للملح تعيش في بيئات ذات درجات حرارة عالية وتم اكتشافها في عام 2002. تحتوي هذه الكائنات على أصغر خلية حية معروفة (1/100 حجم Escherichia coli) وأصغر جينوم معروف (112 كيلو قاعدة [1 كيلوزوج أساسي = 1،000 زوج أساسي من الحمض النووي]). للمقارنة، يحتوي الجينوم البشري على 3.2 مليار زوج أساسي. لم يتم اكتشاف أعضاء كوراركوتا ونانوراكوتا في الثقافة النقية؛ بدلا من ذلك، تم اكتشافها في الثقافات المختبرية.