كيف تتكاثر البكتيريا؟

ما هي البكتيريا؟

البكتيريا هي كائنات مجهريّة أحادية الخلية تعيش بأعداد هائلة منتشرة في مختلف البيئات على الأرض، كما أنّها تفتقر إلى العديد من العضيات الداخلية، وبالتالي فهي تصنّف كواحدةٍ من الكائنات أحادية الخلية، وهي تنتمي إلى الكائنات بدائيّة النواة، وتعدّ بدائيات النوى كائنات حيّة مهيمنة على الأرض منذ القِدم؛ وقد تكيفت مع جميع البيئات تقريبًا.^[١]

كيف تتكاثر البكتيريا؟

تتكون البكتيريا من خليّة واحدة محاطة بغشاء وجدار خلوي، وبداخلها كروموسوم حلقي يتواجد في منطقة متخصصة تُسمى منطقة النووانِيّ،^[٢] وتتكاثر البكتيريا بعدة طرق وهي كالآتي:

الانشطار الثنائي

يحدث التكاثر البكتيري لاجنسيًا عن طريق نوع من الانقسام الخلوي؛ يسمى الانشطار الثنائي (بالإنجليزيّة: binary fission) والذي يتضمن انقسام خلية واحدة مما يؤدي إلى تكوين خليتين متطابقتين وراثيًا، إذْ يتضاعف جزيء الحمض النووي (DNA) للكروموسوم الحلقي ليتكوّن كروموسوم حلقي جديد، ويلتصقان في نقاط مختلفة بغشاء الخلية، ومن ثمّ تبدأ الخلية في الاستطالة ويزداد طولها، لتزداد المسافة بين الكروموسومين ويصبح كل منهما موجودًا على طرف الخلية، ويبدأ غشاء الخلية بالانضغاط إلى الداخل نحو المركز ليتشكل جدار الخلية الذي يفصل جزيئي الحمض النووي ويقسم الخلية الأصلية إلى خليتين متماثلتين.^[٢]

يوجد العديد من الفوائد المرتبطة بالتكاثر بواسطة الانشطار الثنائي وهي أنّ خلية بكتيرية واحدة تكون قادرةً على التكاثر بأعداد كبيرة وبمعدل سريع حيث يمكن لبعض البكتيريا مضاعفة أعدادها في غضون دقائق أو ساعات، وإلى جانب ذلك يوجد فائدة أخرى وهي عدم ضياع الوقت في البحث عن رفيقة للتزاوج؛ وذلك لأنّ التكاثر لاجنسي، بالإضافة إلى أنّ الخلايا الوليدة الناتجة عن الانشطار الثنائي تكون مطابقة للخلية الأصلية، مما يجعلها متناسبةً تمامًا مع البيئة المحيطة بها.^[٣]

إعادة التركيب البكتيري

على الرغم من أنّ الانشطار الثنائي هو وسيلة فعالة لتكاثر البكتيريا إلّا أنّه لا يخلو من المشاكل؛ لأنّ الخلايا التي يتم إنتاجها من خلال هذا النوع من التكاثر متطابقة وبالتالي فإن جميعها تكون عرضة لنفس أنواع التهديدات، مثل التغيرات البيئية والمضادات الحيوية، الأمر الذي قدْ يدمر مستعمرة بأكملها، ولتجنب مثل هذه المخاطر، يمكن أن تصبح البكتيريا أكثر تنوعًا وراثيًا من خلال عملية إعادة التركيب البكتيري، والتي تتضمن طرقًا متعددة، من أهمها ما يأتي:^[٣]

• الاقتران: تستطيع بعض أنواع البكتيريا نقل أجزاء من جيناتها إلى بكتيريا أخرى تتلامس معها، فأثناء الاقتران تربط البكتيريا نفسها ببكتيريا أخرى من خلال أنابيب بروتينية يسمى أشعار بكتيريّة (بالإنجليزيّة: pilus)، ويتم نقل الجينات من بكتيريا إلى أخرى من خلالها.
• التحوّل: تستطيع بعض أنواع البكتيريا أخذ الحمض النووي من بيئتها، وغالبًا ما تأتي بقايا الحمض النووي هذه من خلايا بكتيرية ميتة، وأثناء التحوّل تربط البكتيريا الحمض النووي وتنقله عبر غشاء الخلية البكتيرية، ومن ثمّ يتم دمج الحمض النووي الجديد في الحمض النووي للخلية البكتيرية.

التبرعم

تتكاثر بعض أنواع البكتيريا عن طريق التبرعم (بالإنجليزيّة: Budding) وفي هذه العملية يتشكل برعم صغير في أحد طرفي الخلية الأم أو على زوائد تمتد من الخلية، ومع استمرار نمو البرعم يكبر حجمه، أما حجم الخلية الأم فيبقى ثابتًا تقريبًا، وعندما يصبح البرعم بنفس حجم الخلية الأم ينفصل عنها، وفي الحقيقة يوجد اختلاف بين الانشطار والتبرعم، ففي التبرعم يكون للخلية الأم صفات مختلفة عن النسل، فمثلًا في بعض السلالات يكون للبراعم أسواط، في حين أن الخلايا الأم تفتقر إلى وجود الأسواط.^[٤]