ما هي الاركيا

ما هي الأركيا

الاركيا او العتائق او الاثريات هي مجموعة من الكائنات المجهرية التي تم اكتشافها في أوائل السبعينيات ، مثل البكتيريا ، فهي بدائيات النوى وحيدة الخلية ، كان يُعتقد في الأصل أن العتائق هي بكتيريا حتى أظهر تحليل الحمض النووي أنها كائنات مختلفة ، في الواقع ، إنهما مختلفتان تمامًا لدرجة أن الاكتشاف دفع العلماء إلى ابتكار نظام جديد لتصنيف الحياة ، لا يزال هناك الكثير عن العتائق غير معروف ، ما نعرفه هو أن العديد من الكائنات الحية المتطرفة تعيش وتزدهر في ظل بعض الظروف القاسية ، مثل البيئات شديدة الحرارة أو الحمضية أو القلوية.

خلايا الاركيا “العتائق”

العتائق هي ميكروبات صغيرة للغاية يجب رؤيتها تحت المجهر الإلكتروني لتحديد خصائصها ، مثل البكتيريا ، تأتي في مجموعة متنوعة من الأشكال بما في ذلك المكورات (دائرية) ، العصيات (على شكل قضيب) ، والأشكال غير المنتظمة ، تمتلك العتائق تشريحًا نموذجيًا لخلية بدائية النواة: DNA البلازميد وجدار الخلية وغشاء الخلية والسيتوبلازم والريبوزومات ، تحتوي بعض الأثريات أيضًا على نتوءات طويلة تشبه السوط تسمى السوط ، والتي تساعد في الحركة.

تصنيف الاركيا “العتائق”

في بعض أنظمة تصنيف الحياة كلها ، تشكل الأركيا أحد المجالات الثلاثة العظيمة للكائنات الحية ، في عام 1977 ، اقترح العالم الأمريكي كارل ووز في مجال الأحياء الدقيقة ، استنادا إلى تحليل الحمض النووي الريبي الريبوزي ، أن بدائيات النوى ، التي كانت تعتبر لفترة طويلة مجموعة واحدة من الكائنات الحية (البكتيريا بشكل أساسي) ، في الواقع تتكون من سلالتين منفصلتين ، وسماهما ووز البكتيريا الحقيقية والعتائق. تم تغيير هذه الأسماء لاحقا إلى البكتيريا والعتيقات (العتائق تختلف بشكل واضح عن البكتيريا) ، ومع ذلك ، بقي تصنيف ووز لبدائيات النوى في مجموعتين ، ويعتقد العديد من علماء الأحياء الآن أن جميع الكائنات الحية تندرج في إحدى الثلاثة مجالات الرئيسية: العتائق والبكتيريا والحقيقيات النووية.

يشير التحليل الجزيئي الإضافي إلى أن المجال العتائق يتكون من قسمين رئيسيين هما Crenarchaeota و Euryarchaeota، بالإضافة إلى سلالة قديمة واحدة تُدعى Korarchaeota، وقد اقترحت تقسيمات فرعية أخرى، بما في ذلك Nanoarchaeota و Thaumarchaeota.

خصائص الاركيا “العتائق”

على الرغم من أن التصنيفات الخاصة بالبكتيريا و الاركيا وحقيقات النوى قد تأسست على معايير وراثية ، إلا أن الخصائص الكيميائية الحيوية تشير أيضًا إلى أن العتائق تشكل مجموعة مستقلة داخل بدائيات النوى وأنها تشترك في السمات مع كل من البكتيريا وحقيقيات النوى ، وتشمل الأمثلة الرئيسية لهذه السمات ما يلي:

•  جدران الخلايا: تحتوي معظم البكتيريا على الببتيدوغليكان في جدرانها الخلوية، ومع ذلك، فإن العتائق والنواة الحقيقية تفتقر إلى الببتيدوغليكان، وتتوفر أنواع مختلفة من جدران الخلايا في الأركيا، وبالتالي، فإن وجود أو عدم وجود الببتيدوغليكان هو سمة مميزة بين العتائق والبكتيريا.
•  الأحماض الدهنية: تنتج البكتيريا وحقيقيات النوى دهون غشائية تتكون من أحماض دهنية مرتبطة بجزيء من الجلسرين بواسطة روابط استر ، في المقابل ، تمتلك العتائق روابط إيثرية تربط الأحماض الدهنية بجزيئات الجلسرين ، على الرغم من أن بعض البكتيريا تحتوي أيضًا على دهون مرتبطة بالإيثر ، لم يتم اكتشاف أي عتائق تحتوي على دهون مرتبطة بالإستر.
•  تعقيد بوليميراز RNA: يتم إجراء النسخ داخل جميع أنواع الكائنات الحية بواسطة إنزيم يسمى RNA polymerase ، والذي ينسخ قالب DNA إلى منتج RNA. تحتوي البكتيريا على بوليميراز RNA بسيط يتكون من أربعة عديد ببتيدات ، ومع ذلك ، فإن كلا من البدئيات وحقيقيات النوى يحتويان على بوليميرات RNA متعددة تحتوي على عديد ببتيدات متعددة. على سبيل المثال ، تحتوي بوليميرات الحمض النووي الريبي في العتائق على أكثر من ثمانية عديد ببتيدات ، تتكون بوليميرات الحمض النووي الريبي لحقيقيات النوى أيضًا من عدد كبير من عديد الببتيدات (10-12) ، مع الأحجام النسبية للببتيدات التي تشبه تلك الموجودة في بوليميراز الرنا البدائي عالي الحرارة ، لذلك ، فإن بوليميرات الحمض النووي الريبي البدائية تشبه إلى حد بعيد بوليمرات الحمض النووي الريبي من حقيقيات النوى بدلاً من البكتيريا.
• تخليق البروتين : تشبه الخصائص المختلفة لتخليق البروتين في العتائق تلك الموجودة في النوى الحقيقية، ولكنها لا تشبه تلك الموجودة في البكتيريا. الفرق الرئيسي هو أن البكتيريا لديها بادئ tRNA يحتوي على ميثيونين معدل، بينما يحتوي بادئ tRNA في النوى الحقيقية والعتائق على ميثيونين غير معدل.
•  التمثيل الغذائي: يتواجد أنواع مختلفة من التمثيل الغذائي في العتائق والبكتيريا، وهي غير موجودة في الكائنات ذات النواة الحقيقية، وتتضمن عمليات مثل تثبيت النيتروجين ونزعه والضمور الكيميائي والنمو المفرط بسبب الحرارة، وإنتاج غاز الميثان كمنتج ثانوي في العتائق خصوصا في Euryarchaeota، ولم يتم العثور على التمثيل الضوئي الكلاسيكي باستخدام الكلوروفيل في أي عتائق.

أين تعيش الاركيا

الأركيا هي كائنات دقيقة تحدد حدود الحياة على الأرض ، تم اكتشافها ووصفها في الأصل في البيئات القاسية ، مثل الفتحات الحرارية المائية والينابيع الساخنة الأرضية ، تم العثور عليها أيضًا في مجموعة متنوعة من البيئات شديدة الملوحة والحمضية واللاهوائية ، على الرغم من أن العديد من الأركيا المستزرعة هي من الكائنات الحية المتطرفة ، إلا أن هذه الكائنات الحية في موائلها المتطرفة لا تمثل سوى أقلية من التنوع الكلي في مجال الأركيا ، لا يمكن استزراع غالبية الاركيا داخل بيئة المختبر ، وقد تحقق وجودها في كل مكان في الموائل العالمية من خلال استخدام تقنيات مستقلة عن الثقافة.

إحدى الطرق الشائعة المستخدمة للتحليل الجزيئي تستغني عن عملية الزرع، وتتمثل في عزل وتحليل الحمض النووي (DNA و RNA) مباشرة من البيئة، بدلا من تحليل العينات المستنبتة المعزولة من نفس البيئة، وأظهرت الدراسات المستقلة عن الثقافة أن الأركيا وفيرة وتلعب أدوارا بيئية هامة في النظم الباردة والمعتدلة.

تم اكتشاف وجود الأركيا أيضا في كائنات ذات نواة حقيقية. على سبيل المثال، توجد أركيا الميثانوجينية في الجهاز الهضمي لبعض الحيوانات، بما في ذلك البشر. تشكل بعض الأركيا علاقات تكافلية مع الإسفنج، وفي الواقع، تمت زراعة Cenarchaeum symbiosum في المختبر باستخدام الإسفنج المضيف، وكان أول كائن من فصيلة Crenarchaeota غير محب للحرارة يتم تربيته ووصفه. وهو أول كائن حي يتم تصنيفه في سلالة Thaumarchaeota المقترحة.

تم اكتشاف وجود أنواع قديمة تعيش بالتزامن مع كائنات النوى، على سبيل المثال، توجد أنواع العتائق الميثانوجينية في الجهاز الهضمي لبعض الحيوانات، بما في ذلك البشر. بعض الأرخاء يشكلون علاقات تكافلية مع الإسفنج، فقد تمت زراعة Cenarchaeum symbiosum في المختبر باستخدام الإسفنج المضيف، وكان أول كائن من فصيلة الكريناركيوتا الحراري غير المحب للحرارة الذي تم تربيته ووصفه. وكان أول كائن حي يتم تصنيفه ضمن سلالة Thaumarchaeota المقترحة.