ثلاثة فوق ممالك للكائنات الحية

ثلاثة فوق ممالك للكائنات الحية

phylogenetic tree of life

فى
الفترة الأخيرة نمت نزعة لا
سيّما فى علم الميكروبيولوجى
لوَضَعَ كلّ الكائنات الحيّة في
ثلاثة فوق ممالك. وقد اِقْتَرَحَ
العالم كارل ويزى هذا النظام
أوّلا في عام 1990 ويُسْتَنَدُ هذا
النظام الجديد إلى اكتشاف
كائنات تشبه البكتيريا عرفت
سابقا تحت اسم بكتيريا البيئات
الصعبة Archaebacteria
والآن اطلق عليها لفظة Archaea.
وقد تبين ان الحامض النووى
الربوسومى ribosomal RNA
وبعض الفروق الاخرى المميزة
لهذه المجموعة وضعتها فى مرتبة
مختلفة عن البكتيريا. وقد برهنت
دراسات البيولوجيا الجزيئية على
ان الثلاثة ممالك الخاصة
بالكائنات الحية قد ظهرت مبكرا (
منذ3.5-4 بليون سنة) مع العلم ان
البكتيريا كانت اول فروع شجرة
الحياة ثم تفرع منها بكتيريا
البيئات الصعبة Archaea
وحقيقيات النواة فيما بعد Eukarya.
وقد اوضحت الدراسات ان بكتيريا
البيئات الصعبة لاهوائيةّ
التنفس وتتحمل الظروف البيئية
مثل درجة الحرارة العالية التى
قد تصل إلى 105 درجة مئوية و
تركيزات عالية من الملوحة تصل
إلى 5.5 مولار من كلوريد الصوديوم.
إلا ان بعض الدراسات الحديثة
اثبتت ان فوق مملكة بكتيريا
البيئات الصعبة لاتستحق جعلها
فوق مملكة قائمة بذاتها بل يجب
ان تنضم لبدائيات النواة وقد
فضلت ان اذكر لكم فى الجدول
التالى بعض الصفات الهامة
للثلاثة فوق ممالك على ان يتبع
نظام التقسيم الذى يتعامل معهم
على كونهم فوق مملكتين:

الصفة

البكتيريا
الحقيقة

بكتيريا
البيئات الصعبة

حقيقيات
النواة

نواة
محاطة بغلاف نووى

تغيب

تغيب

توجد

الجدار
الخلوى

يحتوى
على ببتيدوجليكينات

لاتوجد
ببتيدوجليكينات

توجد
جليكوبروتينات

لايوجد
(حيوان) أو سيليلوز (نبات) ،
كيتين (فطريات)

بناء
ضوئى (الكلوروفيل)

يوجد

يغيب

يوجد

تخليق
الميثان

لا
يوجد

يوجد

لايوجد

حجم
الريبوسوم

70
S

70S

80
S

المادة
الوراثية

DNA

DNA

DNA

فسفوليبيدات
الغشاء

مرتبطة
برابطة استر

مرَتبَطَة
برابطة أيثر

مرتبطة
برابطة استر

انزيم
بلمرة ال RNA

واحد
(4 تحت وحدات)

عديد
(8-12 تحت وحدة)

ثلاثة
(12-14 تحت وحدة)

(S=
وَحدة سيفدبرج Svedberg؛
وحدة قياس معدل الترسيب بجهاز
الطرد المركزى)

1-
فوق مملكة البكتيريا

عادة
مايطلق على بدائيات النواة لفظة
البكتيريا وهى تتضمن البكتيريا
الخضراء المزرقة وبكتيريا
الكبريت الارجوانيةّ، إلخ.
بالإضافة إلى انواع البكتيريا
الممرضة أوالبكتيريا الغير
ذاتية التغذية أو
المحللة أو ذاتيّة التغذية
الضوئية.

الصفات
العامة

undefined·
undefinedأحاديّة
الخلية، طليعيات نواة ذاتية
التغذية ضوئية أو كيميائية
ذاتيّة التغذية، أوغير ذاتية
التغذية.

undefined·
undefinedيوجد
كروموسوم واحد فى صورة حلقية
ويسمى نيكلويد Nucleoid.

undefined·
undefinedلاتتكاثر
جنسيا على الاطلاق.

undefined·
undefinedكيميائيّة
الجدار الخلوى متباينة.

undefined·
undefinedيغيب
عنها العضيات المميزة لحقيقيات
النواة مثل الجسم المركزى
والأسواط، والاهداب
والميتوكوندريا، والبلاستيدات.

undefined·
undefinedبعض
الانواع بها سوط وحيد مميز
للحركة ولكن يختلف تركيبه عن
اسواط حقيقيات النواة تماما.

undefined·
undefinedيوجد فى
الأنواع الذاتية التغذية
الضوئية كلُورُوفِيل فى أغشية
خاصة وليست بلاستيدات.

2-فوق
مملكة بكتيريا البيئات الصعبة Archaea

تضم
هذه المجموعة طليعيات النواة
اللاهوائية المحبة لدرجات
الحرارة المرتفعة أو درجات
الملوحة المرتفعة او المولدة
لغاز الميثان (الغاز الحيوى) وهى
تشتمل على كائنات ذاتية
التغذية أما ضوئية أو كميائية
بالإضافة إلى كائنات محللة
ولا تشتمل على الكائنات
الممرضة أو المحللة هوائية
التنفس وهى مثال للمعيشة فى
البيئات الصعبة وترسيبات تحت
الماء.

الصفات
العامة

undefined·
undefinedطليعيات
نواة مثل البكتيريا الحقيقية،
لكن تركيب جدران الخلايا ووجود
بروتينات مرتبطة مع الحامض
النووي وبعض الممرات
الأيْضيّة المُختلفة تميزها عن
البكتيريا الحقيقية.

undefined·
undefinedمن
الناحية الجينية الكثير منها
يماثل حقيقيات النواة.

undefined·
undefinedتعيش فى
بيئات قاسية لاتتحملها
البكتيريا الأخرى أو كلّ
حقيقيات النواة.

3-فوق
مملكة حقيقيات النواة

وهى
تشتمل على حيوانات مجهرية
أحاديّة الخلية ومُعظم أنواع
للطحالب والنباتات والفطريات
والحيوانات المعقدة التركيب.

الصفات
العامة

undefined·
undefinedيوجد
غشاء نووى يحيط بالنواة.

undefined·
undefinedالكروموسومات
معقدة التركيب وتنتظم على خط
الاستواء في الانقسام و يحدث بها
انقساما اختزالي (التكاثرالجنسيّ).

undefined·
undefinedتتميز
بوجود سوط له تركيب 9 + 2 في بعض
مراحل الحياة، و جهاز جولجى.

undefined·
undefinedتوجد
أصباغ حقيقيات النواة ذاتية
التغذية الضوئية فى تراكيب خاصة
تعرف بالبلاستيدات.

فوق
مملكة طليعيات النواة PROKARYOTA

تتميز
الكائنات طليعية النواة ببعض
الصفات التى سوف اوجزها هنا:

undefined·
undefinedكائنات
مجهرية وحية الخلية غالبا

undefined·
undefinedتحاط
بجدار خلوى غير سليلوزى يتكون من
ببتيدوجليكينات تكسب الجدار
صلابة ومتانة ويدخل فى تركيبها N-acetyl
muramic acid (NAM)
و N-acetylglucose amine (NAG)
بالإضافة إلى ان بعض المجموعات
تتكون جدرها من جليكوبروتينات.

undefined·
undefinedتتميز
نواتها بغياب الغلاف النووى
والمادة الوراثية مبعثرة فى
السيتوبلازم ولاتوجد نوية.

undefined·
undefinedلاتوجد
عضيات راقية بمعنى ان العضيات
الموجودة بها غير محاطة باغشية.

undefined·
undefinedيغيب
منها التكاثر الجنسى وتتكاثر
لاجنسيا عن طريق الانشطار
الثنائى البسيط أو بالتفتيت او
عن طريق الجراثيم الخارجية.

undefined·
undefinedالتغذية
بها غالبا ماتكون غير ذاتية
وتتغذى معظمها بالترمم او
التطفل وبعض الانواع ذاتية
التغذية.

Archaebacteriaبكتيريا
البيئات الصعبة:

بدأت
متابعة هذه الكائنات عندما
اُكْتُشِفَت لاوّل مرة في 1977 على
يد ويزى وفوكس Woese
& Fox وبعدما
استخدمت تقنيات البيولوجيا
الجزيئية وتم دراسة تتابع
الحامض النووى الريبوسومى لهذه
المجموعة أَصْبَحَ واضحا أنّها
لاتنتمى إلى البكتيريا بل أصبحت
اقرب فى الإنتماء إلى حقيقيات
النواة وقد اطلق عليها
ايضا البكتيريا المحبة للظروف
البيئية القاسية Extremophiles
نسبة إلي البيئات القاسية
الموجودة فيها وهى تضم مجموعة من
الكائنات مثلَ:

undefined·
undefinedكائنات
محبة لدرجات الحرارة Thermophiles.

undefined·
undefinedكائنات
تعيش فى درجات الحرارة العالية (
تصل حتى 121م) Hyperthermophiles.

undefined·
undefinedكائنات
تفضل درجة الحرارة المنخفضة (
تصل إلى 4°م) Psychrophiles.

undefined·
undefinedكائنات
تفضل البيئات ذات درجات الملوحة
المرتفعة (مثلَّ البحر الميت) Halophiles.

undefined·
undefinedكائنات
تعيش فى اس هيدروجينى حمضى (1 pH)
(ويَمُوتُ في 7 pH)
Acidophiles.

undefined·
undefinedكائنات
محبة للوسط القاعدى وتَزْدَهِرُ
في اس هيدروجينى عالى Alkaliphiles.

وقد
وجد حوالى 250 نوعا من بكتيريا
البيئات الصعبة وقسميت إلى
مجموعتين:

undefinedv
undefinedالمجموعة
الاولى وسميت البكتيريا المنتجة
للميثان والمحبة للملوحة ودرجات
الحرارة Euryarchaeota
وهى تضم تحتها ثلاثة مجموعات:

1-المولدة
للميثان Methanogens

وهى
توجد فى البيئات اللاهوائيّة
مثل:

-البرك
والمستقعات وداخل امعاء بعض
الحيونات المجترة (حَيْث تعيشَ
على الهيدروجين وثانى اكسيد
الكربون المُنْتَج بواسطة
كائنات أخرى داخل المجترات).

-حمأة
المجاري.

-أَمعاء
النمل الأبيض.

وهى
كائنات كيميائية ذاتية التغذية
تَسْتَعْمِلُ الهيدروجين كمصدر
إلكترونى لاختزال ثاني أكسيد
كربون مكونا مادة عضوية
ويُخْرِجُ غاز المِيثان كناتج
ايضى.

4H₂
+ CO₂ undefinedundefinedundefinedundefined
CH₄ + 2H₂O

وقد
إستطاع العلماء تحديد التتابع
الكامل للمورث الخاص بنوعين من
بكتيريا الميثان وهما:

Methanococcus
jannaschii

Methanobacterium
thermoautotrophicum

2-
المحبة للملوحة Halophiles

وهى
كائنات تعيش بحرية فى البيئات
شديدة الملوحة مثل بحيرة الملح
العظمى في الوِلايات المتَّحدة
و البحر الميت وذلك عن طريق
تمكنهم من تراكم الاملاح داخل
خلاياهم حتى تتميز خيالاهم بضغط
اسموزى أعلى من البيئة المحيطة.

3-
المحبة للحرارة والحموضة Thermoacidophiles

وكما
يستدل من اسمهم فهى كائنات تفضل
درجات الحرارة والحموضة ولكن
درجة الحرارة هنا لاتتشابه مع
درجة حرارة مجموعة Crenarchaeota
وهى توجد فى عيون المياة
الكبريتية الحامضيّة وفى قاع
البحارخصوصا فى فوهات الدخان
الاسود ("black
smokers")..

undefinedv
undefinedوالمجموعة
الثانية بكتيريا درجات الحرارة
الفائقة الارتفاع Crenarchaeota

وكان
أول افراد المجموعة إكتشافا قد
إستطاع النمو فى درجة حرارة
مرتفعة وسميت ايضا Hyperthermophiles.
وقد تم عزل أحد هذه الانواع له
القدرة على النمو فى 121°م وهى نفس
درجة الحرارة المستخدمة فى
التعقيم بواسطة الاوتوكلاف.
وهناك بعض الانواع التى وجدت فى
عيون الكبريت الحامضيّة في اس
هيدروجينى منخفض يصل إلى 1 (وهو
يساوى تقريبا حمض الكبريتيك
المخفف) حيث تِسْتَعْمِلْ هذه
الانواع الهيدروجين كمصدر
الكترونى لتختزل الكبريت لتحصل
على الطاقة التى تحتاجها فى
صناعة غذائها (عن طريق تثبيت
ثانى اكسيد الكربون). وقد إستطاع
العلماء تحديد تتابع المورث
الخاص باحد افراد هذه المجموعة
وهو Aeropyrum pernix
كاملا. ويرى العلماء ان
هناك أَعْضاء آخرين من هذه
المجموعة يُؤَلِّفُوا مجموعة
كبيرة من الهائمات العالقة في
مياه البحار الباردة وحتّى الآن
لم يعُزِلَ أو يَزْرُع أيا منهم
معمليا ولكن تجرى بعض المحاولات
فى هذا المجال حاليا.

الاهمية
الاقتصادية لبكتيريا البيئات
الصعبة:

يعتبر
وجود العديد من الانزيمات التى
تتحمل درجات الحرارة العالية من
اهم مميزات ومآثر بكتيريا
البيئات الصعبة أقتصاديا مثل:

إضافة
بعض الانزيمات إلى المنظفات
الصناعية التى تستخدم فى درجات
حرارة عالية واس هيدروجينى
منخفض.

أنزيم
تحويل النشا إلى دكسترين .

أنزيم
بلمرة ال DNA والمَعْزُول
من Thermus aquaticus
وهو من الانزيمات الهامة
للمشتغلين فى مجال الوراثة
الجزيئية والتقنية الحيوية.

وقد
تلعب هذه المجموعة من
البكتيريا دورا هاما فى عملية
مقاومة تلوث مرافق النفط.

» البرنامج الوراثي المخفي للكائنات المعقدة
» فى ممالك البترودولار : الامير وهاب نهاب
» فى ممالك البترودولار : قهوة الامير ب 2 مليون ريال
» نقطة الانعطاف: علم المنظومات الحية
» هل تستطيع الككائنات الحية ربط العملية الجنسية بالتمتثر

ثلاثة فوق ممالك للكائنات الحية

ثلاثة فوق ممالك للكائنات الحية :: تعاليق

ثلاثة فوق ممالك للكائنات الحية

مواضيع مماثلة

مواضيع مماثلة