ما هي العتائق وأنواعها

[Mary Naeem]

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. [1]

أين توجد العتائق

تتواجد العتائق في مجموعة من الموائل واسعة بمعنى أنها تتواجد على نطاق واسع، وتترواح ما بين كونها حمضية أو قلوية، إل ما هو شديد الملوحة منها، وكذلك فإن من العتائق ما يتواجد بالأماكن ذات البرودة الشديدة وأخرى تتواجد بالمناطق مرتفعة الحرارة، وتقوم العتائق بالمساهمة بنسبة عشرون بالمائة تقريباً من كتلة الأرض الحيوية، وكذلك فإنها تلعب دوراً رئيسياً وبارزاً بالنظام العالمي البيئي. [1]

أنواع العتائق

يُطلق على العتائق التي تتمتع بالقدرة على تحمل درجات الحرارة الشديدة والحموضة اسم crenarchaeota، ينقسم ذلك النوع إلى ثلاث أقسام فرعية:



عشاق الحرارة








تعرف العتائق التي تعيش بدرجات حرارة شديدة الارتفاع بعشاق الحرارة، والتي يمكن أن تنمو وتتكاثر عند درجة حرارة مائة درجة مئوية ، وفي بعض الأحيان أعلى من ذلك، وغالباً ما تتواجد في فتحات البراكين القريبة، وفي التربة الحمضية أو الينابيع الساخنة.



ميسوفيلز







هي نوع العتائق التي تعيش في مناخ لا شديد البرودة، وليس حارًا جدًا، ولكنها تعيش في درجة الحرارة المعتدلة تُعرف باسم ميسوفيلز (mesophiles)، حيث إنها تتطور وتنمو بصورة أفضل في درجات الحرارة التي تتراوح بين عشرون إلى أربعون درجة مئوية، وتتواجد غالباً في الزبادي، والجبن، وغيرها، ومن أمثلتها (الليستريا المستوحدة).


سيكروفيلز




يُطلق على العتائق التي تعيش في درجات حرارة شديدة البرودة اسم اسمسيكروفيلز cycrophiles، والتي من الممكن أن تنمو وتتكاثر بدرجات حرارة تتراوح ما بين -20 درجة مئوية حتى +10 درجة مئوية، وغالباً ما تتواجد في خطوط العرض العالية، حقول الثلج، جبال الألب الأنهار الجليدية، وتربة القطب الشمالي، ومياه المحيطات العميقة، ومن أمثلتها كريسيوباكتيريوم، و جرينلاندنسيس.

العتائق المحبة للملح

يطلق على العتائق المحبة للملح و إنتاج الميثان اسم euryarchaeota، وينقسم ذلك النوع منها إلى نوعين فرعيين، وهما: [1]



الميثانوجينات







هي أحد أنواع العتائق التي تقوم بإطلاق غاز الميثان كنوع من النفايات خلال قيامها بعملية الهضم أو إنتاج الطاقة، وهي تلعب دورًا هاماً بدورة الكربون وعادةً ما يتم استخدامها بمحطات معالجة مياه الصرف الصحي.



الهالوفيل







هي ذلك النوع من العتائق التي تزدهر بالأماكن شديدة الملوحة، ومن الممكن أن يتم العثور عليها بأي مكان فيه تركيز عالي من الملح أكبر بخمس مرات من 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. [1]

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. [2]

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 بسلالة العتائق المحبة للملح تعيش كذلك ببيئات ذات درجات حرارة عالية، والتي قد تم اكتشافها عام 2002، وتحتوي على أصغر خلية حية معروفة (1/100 من حجم Escherichia coli) وأصغر جينوم معروف (112 كيلو قاعدة [1 kilobase = 1،000 زوج أساسي من الحمض النووي]؛ للمقارنة ، الجينوم البشري يحتوي على 3.2 مليار زوج أساسي)، ولم يتم اكتشاف أعضاء كوراركوتا و نانوراكوتا بالثقافة النقية؛ عوضاً عن ذلك، تم اكتشافها في الثقافات المختبرية فقط.
كما وقد تم العثور على العتائق تعيش مع حقيقيات النوى، وفي مثال على ذلك، توجد العتائق الميثانوجينية بالجهاز الهضمي لبعض أنواع الحيوانات، وكذلك بعض البشر، وتكون بعض العتائق علاقات تكافلية مع الإسفنج حيث إنها تتمكن من العيش فيه والتكاثر داخل خلاياه حيث إن خلايا وأنسجة الإسفنج تمثل بيئة مناسبة لها في الكثير من الأحيان