باکتری چیست و چه نقشی در زندگی بشر دارد؟

همین حالا که این مقاله رو می خونین و نفس می کشید، میلیونا باکتری در بدن شما مشغول به کار و فعالیت هستن. باکتریا در هر فعالیتی که تصورش رو بکنین نقشی موثر در بدن ما اجرا می کنن و باید از اونا واسه بودن شون تشکر کنیم.

از نفس کشیدن گرفته تا هضم غذا، شکلای جور واجور و اقسام باکتریا درگیر شدن، حتی جالبه بدونین که به ازای هر یک سلول جانوری که ما داریم، ده باکتری در بدن ما هست. در واقع اگه تعداد رو ملاک بذاریم، کلی بدن ما رو باکتریا تشکیل دادن و نه سلولای جانوری.

هزاران ساله که بشر متوجه اهمیت باکتریا در زندگی خود بوده اما تنها چند دهه س که ما این یاران قدیمی رو به طور دقیق شناخته ایم و در مورد ساز و کارشون تحقیق کردیم. گذشتگان ما طی صدها سال گذشته خیلی از غذاهای خود مثل نون، لبنیات و آبجو رو با به کار گیری باکتریا تامین می کردن اما هیچ ایده ای نداشتن که باکتری چیه.

اولین بار در قرن ۱۷ میلادی، آنتونی فیلیپس فان لیووَنهوک موفق به شناسایی موجودات ریزی در دهن خود شد. ایشون با بررسی پلاکی که میان دندون هاش قرار داده بود نمونه هایی رو برداشت کرد و زیر میکروسکوپ قرار داد. حرکت این تک یاختها دلیل حیرت ایشون شد. بعدا کشفیات ایشون دلیل شد تا به عنوان پدر علم میکروب شناسی معروفیت یابد.

باکتریا در سرتاسر کره زمین نقش دارن و اگه نبودن، آدما نمی تونستن امروزه به این راحتی نفس بکشن یا حتی کشاورزی کنن. پس بین مطالعه تکامل زیستی، باید به نقش اساسی باکتریا در تبدیل کردن زمین به سیاره ای قابل سکونت توجه داشت.

در این مطلب می خوایم تا چگونگی کارکرد باکتریا رو به زبون ساده واسه شما توضیح بدیم و بعد به سراغ نقش شون در زندگی بشر بریم. طی میلیونا سال، باکتریا همگام با موجودات زنده پیش اومده ان و حالا به یکی از ارکان اصلی زندگی بشر تبدیل شدن و بعضی وقتا هم برعکس، مزاحمی بیش نیستن.

در ادامه با سایت ما همراه باشین.

پایه باکتری

ویروسا در برابر سلولای بدن آدم ده ها برابر کوچیک تر هستن و واسه مشاهده اونا شک نداشته باشین نیاز به میکروسکوپای قدرتمندیه که قدرت بزرگنمایی بالایی داشته باشن. معمولا اندازه اونا از یه میکرون (یه میلیونیوم یه متر) شروع شده و به چند میکرون می رسه.

همونطور که میدونید، سلولا به عنوان واحدهای زنده و جداگونه عمل میکنن و هر بافت و سیستمی از بدن، مجتمعیه از این سلولا که روی هم و در کنار هم قرار گرفتن. حیوانات، آدما و گیاهان سلولایی دارن که هسته ای مرکزی شامل اطلاعات ژنتیکی اونو کنترل می کنه. این هسته واسه خود غشا داره و از سلول جدا هستش. به اینجور سلولای، سلول یوکاریوت می گن که علاوه بر هسته مرکزی، اندامکایی خاص واسه انجام کارای جور واجور هم دارن. هدف همه این اندامکا در کنار هم، درست و سالم نگه داشتن سلوله.

باکتری اما بدون هسته س و DNA یا ماده ژنتیکی در اون آزادانه می چرخه. این سلولای میکروسکوپی، اندامک ندارن و واسه تقسیم سلولی و بازتولید ماده ژنتیکی خود روش دیگری در پیش می گیرن. به اینجور سلولایی، سلول پروکاریوت می گن.

محققان باکتریا رو براساس موارد مختلفی دسته بندی می کنن:

  • باقی موندن باکتری در محیطای اکسیژن دار و بدون اکسیژن
  • اندازه: میله ای (باسیلوس)، حلقوی (کوکسی) یا مارپیچ (اسپیریلیوم)
  • گِرَم مثبت یا گرم منفی بودن باکتری (وابسته به نوع ماده به کار رفته در دیواره سلولی باکتری)
  • چگونگی حرکت باکتریا در محیط (بعضی باکتریا دارای فلاژله هستن که در حرکت به اونا کمک می کنه و یه سریای دیگه خیر)

میکروبیولوژی، دانشیه که همه ابعاد میکروبا رو بررسی می کنه. میکروبا شامل باکتری، آرکی باکترها، قارچا، ویروسا و تک سلولیا می شن.

تولید، مصرف و چرخه ای ناتموم

مثل آدما، حیوانات و گیاهان، باکتریا هم واسه زنده موندن و تامین انرژی خود به غذا نیاز دارن. بعضی باکتریا اتوتروف هستن و یه سریای دیگه هتروتروف. اما این دو واژه چه معنایی دارن؟ باکتریای اتوتروف، از آب، نور و دیگر مواد شیمیایی موجود در محیط بهره می گیرن تا تولید انرژی کنن (مثلا، سیانوباکترها از ۲٫۳ میلیون سال پیش تا الان، نور خورشید رو به اکسیژن تبدیل کردن). اما هتروتروفا فقط مصرف کننده انرژی از مواد آلی هستن (مثل باکتریای تجزیه کننده محیطی).

آدم و باکتری، ذائقه ای به طور کامل اختلاف همدیگه دارن. هر چی واسه ما آدما غیر قابل خوردن باشه و یا از مواد دفعی بدن ما باشه، واسه باکتریا دوست داشتنیه. باکتریا همه جا هستن، از مدفوع آدم و آشغالا گرفته تا روی لکه های نفتی و پسماندهای هسته ای.

نون، لبنیات و بسیاری دیگه از موادی که ما در طول روز مصرف می کنیم، در نتیجه فعالیتای این باکتریا هستش. البته یکی از دلایل بوی بد دهن، یا دلیل تخریب دندانا هم باز باکتریا هستن. پس این رفقای دیرینه حتما با بدن آدم مهربون نیستن و بعضی وقتا هم با ایجاد بیماریای خطرناک، ما رو از نفس میندازن.

یه خونواده بزرگ

باکتریا تقسیم می شن و هر زمان که فرصت اون جفت و جور شن کلنی میسازن. اگه غذا و شرایط محیطی مناسب باشه، زیست لایه رو تشکیل میدن تا روی هر سطحی که هستن دووم بیارن، خواه صخره ای در جریان رودخانه باشه و خواه درون دهن ما.

زیست لایه، اجتماعی گسترده از باکتریا در کنار همه که به وسیله پلیمری خارج سلولی پوشیده شدن. تشکیل زیست لایه ها در بدن آدم ممکنه خطرساز باشه چون که تشکیل یه اجتماع بزرگ شک نداشته باشین طبعاتی داره.

بذارین یه مثال ساده بزنیم. وقتی که آدما جدا از هم زندگی کنن، تولید زباله و آلودگی اونا خیلی کم میشه اما اگه اونا رو تو یه شهر مجتمع کنین، محیط شدیدا آلوده می شه. در مورد باکتریا هم اینطوریه.

مثل مردم یه شهر، یا یه بافت سلولی کامل، باکتریایی که زیست لایه رو تشکیل میدن با همدیگه تعامل داشته و اطلاعات رو جا به جا می کنن. همدیگه رو از خطرات باخبر میسازن و در مورد وجود غذا تو یه ناحیه به هم اطلاع میدن. اطلاعات دست به دست و از هر باکتری به باکتری بغل دستی منتقل می شه تا در آخر به مقصد برسه.

با این حال، باکتریا همیشه در اجتماع نیستن و بعضی وقتا دیده می شه که یه میکروارگانیسم ترجیح داده یکه و فقط در شرایط سخت تاب بیاره. وقتی باکتری غذا نداشته باشه یا در دمای شدید قرار بگیره، لایه محافظ محکمی به نام اندوسپور تشکیل میده تا ماده ژنتیکی خود رو هر طور که شده حفظ کنه.

جالبه بدونین که محققان باکتریایی پیدا کردن که ۲۵۰ میلیون سال در کپسول خود بودن و با این حال از بین نرفته ان. یکی از راه های تخمین قدمت هم همین مسئله س.

افزایش و تولیدمثل

با معنی زیست لایه و کلنی آشنا شدیم اما این باکتریا چیجوری تقسیم می شن؟ باکتریا، مثل دیگه اشکال زندگی روی زمین، واسه باقی موندن نیاز به افزایش دارن. در حالی که آدما و بسیاری دیگه از موجودات زنده این کار رو از راه تولیدمثل جنسی انجام میدن، باکتریا روشی دیگه رو برگزیده ان.

باکتریا واسه افزایش نیاز به جفت ندارن، بلکه خیلی راحت با همانندسازی باکتری خود، به دو سلول مشابه تبدیل می شن. به این عمل، شکافت یاخته می گن و وقتی اتفاق می افته باکتری به اندازه کافی بزرگ شده باشه و ماده ژنتیکی لازم واسه باکتری دیگه رو هم در اختیار داشته باشه.

بیشتر بخونین:

  • مولکول DNA چیجوری کار می کنه؟ [قسمت اول]
  • مولکول DNA چیجوری کار می کنه؟ [قسمت دوم]
  • ویروس چیه و چیجوری با ایجاد مریضی بشر رو از پای در می آورد؟

از اونجایی که باکتری حاصل به طور کامل مشابه باکتری اوله و هیچ تغییری در ژنتیک اون صورت نپذیرفته، پس این روش تولید مثل راه مناسبی واسه ایجاد تنوع زیستی نیس. قبل از این واسه تون از اهمیت تنوع زیستی گفتیم و در جامعه باکتریا اجباری هست.

پس باکتریا چیجوری به ژنای جدید و جور واجور مجهز می شن؟ با حقه انتقال افقی ژن یا تعویض ماده ژنتیک بدون افزایش کامل. چند راه واسه انجام این عمل هست. یکی از اونا برداشتن ماده ژنتیک از خارج سلوله، ماده ای از میکروب یا باکتری دیگه. راه دیگه هم مربوط به ویروسا می شه. دقیقا همونجوری که ویروسا از سلولای آدم به عنوان میزبان استفاده می کنن، وارد باکتری می شن و ماده ژنتیک خود رو القا می کنن.

جا به جایی ماده ژنتیکی به باکتری مقاومت بیشتر می بخشه تصور کنین همه باکتریا به یه عامل حساسیت داشته باشن، در نتیجه جامعه شون خیلی راحت ریشه کن می شه اما اگه تنوع بوجود آید، قدرت بالایی پیدا می کنن.

باکتریا، دشمن آدما

با اینکه تا به اینجای کار بیشتر از فواید باکتریا صحبت کردیم اما این میکروارگانیسما یه روی شیطانی هم دارن. بعضی باکتریا این پتانسیل رو دارن تا در رده پاتوژنا دسته بندی شن. پاتوژنا به صورت خلاصه به هر ذره ای می گن که باعث مریضی و آسیب شه. مثلا، ویروسی که دلیل سرماخوردگی در آدم می شه یه پاتوژنه و باکتریایی که ایجاد طاعون می کنن هم پاتوژن حساب می شن.

شاید احمقانه باشه اما یه مریضی باکتریایی تاریخ بشر رو دچار تغییرات بزرگی کرده. مثلا، طاعون به تنهایی باعث کشته شده بیشتر از ۱۰۰ میلیون آدم شد. در اون دوران هنوز آنتی بیوتیکا به طور کامل شناخته نشده بودن و مقابله با باکتریا خیلی سخت بود.

حتی امروز هم با وجود داروهای زیاد، مقابله با باکتریای پاتوژنی سخته. مشکی زخم، ذات الریه، مننژیت، وبا، سالمونلا و بعضی گلودردها اصل باکتریایی دارن. حالا خوبیش اینه با داشتن آنتی بیوتیکا حالا میشه این بیماریا رو خیلی سریع درمان کرد.

با این حال، مصرف افراطی و غیر اصولی و سرخود آنتی بیوتیکا عوارضی داره و در آینده می تونه واسه بشر خطرساز باشه که در مقاله ای جدا از هم به این مسئله می پردازیم. فقط بدونین که مصرف آنتی بیوتیک بدون تجویز دکتر خیلی عاقلانه نیس.

با در نظر گرفتن خاصیت پاتوژنی، باکتریا می تونن به عنوان اسلحه بیولوژیکی هم مورد استفاده قرار بگیرن که با در نظر گرفتن پیشرفت بشر در این بخش، هیچ بعید نیس باکتریا نقشی موثر در جنگای آینده بشر داشته باشن.

باکتریا، دوست آدما

حالا بذارین به جنبه مثبت ماجرا نگاه کنیم. آبجو، خمیر و نون اولین کلماتی هستن که به ذهن آدم می رسه و پس از اون باید به نقش گسترده باکتریا در پزشکی و سلامت بشر اشاره کرد.

باکتریا در قسمتای جور واجور بدن مشغول به خدمت و فعالی هستن. بله، باکتریا انگار کارگرهای بدن آدم حساب می شن و واسه کاری که می کنن دستمزد یا انرژی هم دریافت می کنن. دستگاه گوارش مهم ترین قسمتیه که باکتریا تجمع پیدا کردن و به هضم غذا کمک می کنن.

وقتی که غذایی مصرف می کنیم، باکتریا و دیگه میکروبا به شکستن ذرات غذایی و تبدیل اونا به کوچیکترین ذرات قابل مصرف کمک می کنن، خصوصا اگه این مواد کربوهیدراتی باشن، مثل ذرت، نون، برنج و سیب زمینی. هر چی تنوع باکتریایی که وارد بدن خود می کنیم بیشتر باشه، جامعه جور واجور تری درون بدن شکل میگیره.

با این وجود، اطلاعاتی که از باکتریای درون بدن و کارکردشان داریم بسیار کمه. بعضی فکر می کنن که اگه اندازه باکتریای موجود در بدن از حدی کمتر شه، سلامت شخص به خطر میفته. تنوع بیشتر هم منتهی به اتفاقات بهتری در گوارش و جذب انرژی می شه.

بر خلاف لقب «بی مغز» که به باکتریا داده شده، این موجودات رفتار فوق العاده ای دارن. کافیه مانعی در برابرشان بذارین تا ببینین چیجوری اونو از سر راه خود بر می دارن. واسه مقابله با اونا آنتی بیوتیک می خورید؟ اونا توجهی ندارن و با تعویض ژنای خود اثر آنتی بیوتیک رو از بین می برن.

غذا در اختیارشون قرار نداره؟ هیچ مسئله ای نیس، واسه یه مدت به خواب فرو می رن و در فرصت مناسب که شاید صدها سال بعد باشه دوباره بیدار شده و به کار خود ادامه میدن. باکتریا همراهان همیشگی ما بودن و تا وقتی که بشر زنده س، باکتریا هم هستن.

                                                    .

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *