شرح آليات بقاء البكتيريا

توضيح لمفهوم آليات تكاثر وبقاء البكتيريا

يتطلب نمو وتكاثر البكتيريا؛ وجودها ضمن ظروف محيطة تناسبها لذلك، لكن أغلب أنواع البكتيريا تستطيع العيش تحت درجات حرارة مرتفعة جدًا، ومنخفضة جدًا كذلك؛ إلا أنها تفضل العيش في ظروف رطبة، ودافئة، وغنية بالبروتين، ومتعادلة من حيث درجة الحموضة أو أقرب للحامضية منها وذلك لتستطيع التكاثر، الاستثناء هنا لبعض الأنواع التي تمتلك خصائص وسمات تُمكنها من البقاء والعيش مطولًا في أقصى الظروف، والتي تصنف على أنها من أخطر أنواع البكتيريا المسببة للأمراض.^[١]

إن بقاء البكتيريا على قيد الحياة في ظل ظروف بيئية محيطة صعبة؛ يعتمد على وجود عدة عوامل مهمة، وتأقلمها معها، من مثل:^[٢]

• نوع الغذاء المتاح.
• الكائنات الحية المتواجدة حولها.
• المستقبلات التي تمتلكها لمعالجة هذه الأمور.

ومن ذلك يمكن القول بأن القدرة على البقاء والتكاثر في عالم البكتيريا؛ تعني الاستمرار في ذلك تحت ظروف طبيعية أو غير طبيعية، وفي عالم البكتيريا، ولدى تعرضها لأية عوامل وظروف غير طبيعية أو قاسية، تُغير البكتيريا من نفسها بحيث تصبح أكثر مقاومة لها، لتبقى على قيد الحياة، أي البقاء، ويطلق على هذه المقدرة أو الشكل الجديد المقاوم من البكتيريا اسم "أبواغ" (spores)، فتكون الأبواغ (البكتيريا المقاومة)؛ أصغر حجمًا، وأقل نشاطًا لكي تستمر على قيد الحياة، ومما يحث البكتيريا على تشكل الأبواغ، هو وجود كميات قليلة من الكربون، والنيتروجين، والفسفور، أي محدودية في غذاء البكتيريا، فتنتج السبورز كطريقة لمقاومة هذه الظروف، والتي تعتبر أكثر خطرًا من البكتيريا العادية نظرًا لمقاومتها أصعب الظروف من الناحية الغذائية، أو من ناحية درجات الحرارة وغيره.^[٣]

آليات تكاثر البكتيريا للبقاء

يمكن القول بأن هنالك آليتين تستخدمهما البكتيريا للبقاء والتكاثر هما:

آلية معالجة الطعام المتاح للبقاء

لشرح آلية تغذية البكتيريا في وجود نوع جديد من الطعام لا تتغذى عليه، تقوم البكتيريا على عمل تغيير على المستوى الجيني، فيتم تعبير الجين بحيث يحفز البكتيريا على صنع نوع من البروتينات الجديدة لأول مرة، وظيفتها تتمثل في إنتاج أنزيمات تغير من الانجذاب الكيميائي للبكتيريا اتجاه نوع الغذاء الجديد، استجابةً للجوع الجديد، فتبدأ عملية التمثيل الغذائي على ما هو متوفر للبقاء.^[٢]

آلية البقاء والتواجد مع كائنات جديدة

تطور البكتيريا آلية من شأنها استشعار وعدّ الكثافة الحيوية من حولها، من خلال آلية استشعار تسمى (quorum sensing)، تعمل هذه الآلية على تعديل سلوك البكتيريا بما يناسب الوسط الموجودة فيه، مثال على ذلك ما تقوم به بكتيريا تسمى (Vibrio fischeri)، حيث تنتج ضوء ليصدر عنها عندما تستشعر وجود كثافة خلايا مرتفعة حولها.^[٢]

ما هي احتياجات البكتيريا لتكاثر والبقاء على قيد الحياة؟

تحتاج البكتيريا عدة عوامل مهمة للبقاء على قيد الحياة، وهذه العوامل كالآتي:^[٤]

• الأكسجين: تحتاج البكتيريا إلى الأكسجين خلال عمليات إنتاج الطاقة والتنفس، ورغم أن هنالك بكتيريا لا هوائية (anaerobic)؛ إلا أن الأغلب يحتاج له.
• درجة الحرارة: تستطيع البكتيريا التأقلم مع درجات حرارة مختلفة، ولكن درجة الحرارة المثلى لها هي تقريبًا ما بين 10 و50 درجة مئوية.
• الرقم الهيدروجيني: أو درجة الحموضة، فتنمو أغلب أنواع البكتيريا في درجة حموضة تتراوح بين 5 و 8.
• الماء والأملاح: حيث إن الماء عنصر أساسي لنمو، وقد تفضل بعض أنواع البكتيريا وجود نسبة معينة من الأملاح لتنمو.