المحتوى
- تحديد الأثر
- هيكل الأركيا
- جدار الخلية
- غشاء الخلية
- الجينات والمعلومات الوراثية
- الأسواط
- أين البقاء على قيد الحياة Archaea؟
Archaea هو تصنيف جديد نسبيا للحياة اقترحه في البداية كارل وويز ، عالم الأحياء الدقيقة الأمريكي ، في عام 1977.
وجد أن البكتيريا ، وهي خلايا بدائية النواة بدون نواة ، يمكن تقسيمها إلى مجموعتين متميزتين على أساس المواد الوراثية. كل من البكتريا والعتيقة كائنات حية وحيدة الخلية ، لكن البركاء له بنية غشاء الخلية المختلفة تمامًا والتي تسمح لهما بالبقاء في البيئات القاسية.
تحديد الأثر
اقترح Woese في البداية أن يتم تصنيف الحياة في المجالات الثلاثة وهي Eukarya والبكتيريا والأركاب. (قد ترى هذه الأسماء الثلاثة تبدأ بأحرف صغيرة ، ولكن عندما تتحدث عن المجالات المحددة ، يتم تكبير الحروف.)
عندما كشفت المزيد من الأبحاث أن خلايا المجال الأثري كانت بالفعل مختلفة تمامًا عن البكتيريا ، تم إسقاط المصطلح القديم. أسماء النطاقات الجديدة هي البكتيريا والأركيا والأوكاريا ، حيث تتكون الكريات الأوكاريا من الكائنات الحية التي تحتوي خلاياها على نواة.
على شجرة الحياة ، توجد خلايا المجال القديم بين خلايا البكتيريا وخلايا حقيقية النواة ، والتي تتضمن كائنات متعددة الخلايا وحيوانات أعلى.
تتكاثر الأركيا بطريقة غير متجانسة من خلال الانشطار الثنائي ؛ تنقسم الخلايا إلى اثنين مثل البكتيريا. من حيث الغشاء والبنية الكيميائية ، تتقاسم خلايا البركان خواص حقيقية النواة. تتضمن الخصائص القديمة الفريدة قدرتها على العيش في بيئات شديدة الحرارة أو عدوانية كيميائيًا ، ويمكن العثور عليها في جميع أنحاء الأرض ، أينما نجت البكتيريا.
وتسمى تلك الكائنات القديمة التي تعيش في الموائل الشديدة مثل الينابيع الساخنة وفتحات أعماق البحار بالمتطوفين. بسبب تحديدهم حديثًا إلى حد ما كمجال منفصل على شجرة الحياة ، لا يزال يتم اكتشاف معلومات رائعة عن العصور القديمة وتطورها وسلوكها وهيكلها.
هيكل الأركيا
الأركيا هي بدائيات النوى ، مما يعني أن الخلايا لا تحتوي على نواة أو عضيات أخرى مرتبطة بالغشاء في خلاياها.
••• دانا تشن | Sciencingمثل البكتيريا ، تحتوي الخلايا على حلقة ملفوفة من الحمض النووي ، ويحتوي السيتوبلازم الخلوي على ريبوسومات لإنتاج بروتينات الخلية وغيرها من المواد التي تحتاجها الخلية. على عكس البكتيريا ، يمكن أن يكون جدار الخلية والغشاء صلبًا ويعطي الخلية شكلًا محددًا مثل المسطح أو على شكل قضيب أو مكعب.
تشترك أنواع الأركيا في الخصائص المشتركة مثل الشكل والتمثيل الغذائي ، ويمكن أن تتكاثر عن طريق الانشطار الثنائي تمامًا مثل البكتيريا. غير أن النقل الجيني الأفقي شائع ، وقد تستهلك خلايا الأركيا البلازميدات التي تحتوي على الحمض النووي من بيئتها أو تتبادل الحمض النووي مع الخلايا الأخرى.
نتيجة لذلك ، يمكن أن تتطور الأنواع القديمة وتتغير بسرعة.
جدار الخلية
يشبه التركيب الأساسي لجدران خلايا العتيق تلك الموجودة في البكتيريا في أن البنية تستند إلى سلاسل الكربوهيدرات.
نظرًا لأن الكائنات القديمة تبقى في بيئات أكثر تنوعًا من بيئات الحياة الأخرى ، يجب أن يكون جدارها الخلوي وأيض الخلية متنوعًا ومتساويين مع البيئة المحيطة.
نتيجة لذلك ، تحتوي بعض جدران الخلايا القديمة على الكربوهيدرات التي تختلف عن تلك الموجودة في جدران خلايا البكتيريا ، وبعضها يحتوي على البروتينات والدهون لإعطائها قوة ومقاومة للمواد الكيميائية.
غشاء الخلية
بعض الخصائص الفريدة للخلايا القديمة تعود إلى السمات الخاصة لغشاء الخلية.
يقع غشاء الخلية داخل جدار الخلية ويتحكم في تبادل المواد بين الخلية وبيئتها. مثل كل الخلايا الحية الأخرى ، يتكون غشاء الخلية البركانية من الفسفوليبيدات مع سلاسل الأحماض الدهنية ، ولكن الروابط في الفوسفوليبيد البركانية فريدة من نوعها.
جميع الخلايا لها طبقة ثنائية الفسفورية ، ولكن في الخلايا القديمة ، فإن الطبقة ثنائية الطبقات لها الأثير السندات في حين أن خلايا البكتيريا وحقيقيات النواة لها استر روابط.
الروابط الأثير أكثر مقاومة للنشاط الكيميائي وتسمح لخلايا العتيق بالبقاء في البيئات القاسية التي تقتل أشكال الحياة الأخرى. في حين أن رابطة الأثير هي السمة المميزة المميزة للخلايا القديمة ، فإن غشاء الخلية يختلف أيضًا عن غشاء الخلايا الأخرى في تفاصيل تركيبه واستخدامه الطويل isoprenoid سلاسل لصنع الفوسفورية الفريدة مع الأحماض الدهنية.
تشير الاختلافات في أغشية الخلايا إلى وجود علاقة تطورية تطورت فيها البكتيريا وحقيقيات النوى بعد أو بعيدًا عن الأثر القديم.
الجينات والمعلومات الوراثية
مثل كل الخلايا الحية ، يعتمد العتيق على تكاثر الحمض النووي للتأكد من أن خلايا الابنة متطابقة مع الخلية الأصل. بنية الحمض النووي لل archaea أبسط من بنية حقيقيات النواة ومماثلة لبنية الجينات البكتيرية. تم العثور على الحمض النووي في البلازميدات دائرية واحدة ملفوفة في البداية والتي تصويب قبل انقسام الخلية.
في حين أن هذه العملية والانشطار الثنائي اللاحق للخلايا يشبه تلك الخاصة بالبكتيريا ، فإن تكرار وترجمة تسلسل الحمض النووي يحدث كما يحدث في حقيقيات النوى.
حالما يتم تفكيك الحمض النووي للخلية ، فإن إنزيم بوليميريز الحمض النووي الريبي الذي يستخدم لنسخ الجينات يشبه بوليميراز الحمض النووي الريبي حقيقي النواة أكثر من نظيره في إنزيم البكتيريا المقابل. يختلف إنشاء نسخة الحمض النووي أيضًا عن العملية البكتيرية.
يعد تكرار الحمض النووي وترجمته أحد الطرق التي تشبه الخلايا القديمة خلايا الحيوانات أكثر من خلايا البكتيريا.
الأسواط
كما هو الحال مع البكتيريا ، تسمح سوط الراية بالحركة.
هيكلها وآلية التشغيل متشابهة في الآثار والبكتيريا ، ولكن كيف تطورت وكيف يتم بناؤها تختلف. هذه الاختلافات تشير مرة أخرى إلى أن العتيق والبكتيريا تطورت بشكل منفصل ، مع وجود نقطة تمايز في وقت مبكر من الناحية التطورية.
يمكن تتبع التشابهات بين أعضاء المجالين لتبادل الحمض النووي الأفقي لاحقًا بين الخلايا.
السوط في الأركيا هو ساق طويل مع قاعدة يمكن أن تتطور حركة دوارة بالتزامن مع غشاء الخلية. ينتج عن الحركة الدورانية حركة صفراء يمكنها دفع الخلية للأمام. في العصور القديمة ، يتم إنشاء ساق بإضافة المواد في القاعدة ، بينما في البكتيريا ، يتم بناء ساق أجوف عن طريق تحريك المواد إلى أعلى مركز جوفاء وترسيبها في الأعلى.
تعتبر فلاجيللا مفيدة في تحريك الخلايا نحو الغذاء وفي الانتشار بعد انقسام الخلايا.
أين البقاء على قيد الحياة Archaea؟
السمة المميزة للتمييز القديم هي قدرتها على البقاء في البيئات السامة والموائل الشديدة.
اعتمادا على محيطهم ، يتم تكييفها القديمة فيما يتعلق جدار الخلية ، غشاء الخلية والتمثيل الغذائي. يمكن استخدام Archaea مجموعة متنوعة من مصادر الطاقة ، بما في ذلك أشعة الشمس والكحول وحمض الخليك والأمونيا والكبريت وتثبيت الكربون من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
تشمل منتجات النفايات الميثان ، والعتيق الميثاني المنشأ هي الخلايا الوحيدة القادرة على إنتاج هذه المادة الكيميائية.
يمكن تصنيف خلايا العتيق القادرة على العيش في بيئات متطرفة اعتمادًا على قدرتها على العيش في ظروف محددة. أربعة من هذه التصنيفات هي:
بعض من أكثر البيئات عدائية على الأرض هي المخارج الحرارية المائية في أعماق البحار في قاع المحيط الهادي والينابيع الحارة مثل تلك الموجودة في متنزه يلوستون الوطني. درجات الحرارة المرتفعة مع المواد الكيميائية المسببة للتآكل عادة ما تكون معادية للحياة ، ولكن الأثرية مثل ignicoccus لا تواجه مشكلة في تلك المواقع.
دفعت مقاومة الأثر القديم لمثل هذه الظروف العلماء إلى التحقيق فيما إذا كانت الكائنات الحية أو الكائنات الحية المماثلة يمكنها البقاء في الفضاء أو على كواكب معادية مثل المريخ.
بفضل خصائصها الفريدة وظهورها حديثًا نسبيًا إلى البروز ، يعد نطاق Archaea بالكشف عن خصائص وقدرات هذه الخلايا الأكثر إثارة للاهتمام ، وقد يقدم إعلانات مفاجئة في المستقبل.