السبت، 5 نوفمبر، 2011

الحيوانات الاوليه (البروتوزوا)



المقدمه
تختلف الحيوانات المجهرية عن النباتات المجهرية بقدرتها على تأييض الجزيئات الصلبة مباشرة. في الحقيقة، البروتوزوا والحيوانات الأعلى تحلل مائياً، العضويات الصلبه داخلياً بدلاً من خارجياً. الحيوانات لها أنظمة أيضية معقّدة والتي تسمح لها بتأييض المواد المغذّية وإطلاق الأجزاء الخامدة للمواد الصلبة العضوية المعلّقة إلى البيئة. تتراوح الحيوانات المجهرية من كائنات حية وحيدة الخليه إلى حيوانات متعددة الخلايا والتي تقترب من الحجم المرئي بالعين المجرده. إنّ الحيوانات المجهرية جزء من المادة العضوية التي تشكّل وصلة في السلسله الغذائية للكائنات الحية المرئيه بالعين المجرده. الكائنات الحية الكبيره تستعمل الكائنات الحية الأصغر كمصدرها من المواد المغذّية. بالرغم من أن الحيوانات المجهرية لا تؤيّض الفضلات، إلا أنها تلعب دور مهم في عملية تثبيت النفايات العضوية. لهذا السبب من المهم لعلماء الأحياء الدقيقه البيئيه تعلّم تمييز المجموعات المختلفة للحيوانات المجهرية والدور التي تلعبه في إبقاء التوازن البيئي في الأنظمة المائية وأنظمة التربه.

الحيوانات الاوليه (البروتوزوا)
البروتوزوا هي حيوانات مجهريه بسيطه، عباره عن كائنات حية وحيدة الخلية. في الطبيعة، تشكّل البكتيريا الإمداد الغذائي الرئيسي للبروتوزوا. تركّز البكتيريا مواد مغذّية مختلفة إلى البروتوبلازم، مما يجعلها الغذاء المثالي للبروتوزوا. جزء من المادة العضوية من البكتيريا يتأكسد لإنتاج الطاقة لتكوين البروتوبلازم الجديد من المادة العضوية المتبقية. علاقات البناء - الطاقة للبروتوزوا مشابهه لعلاقات البناء - الطاقة للبكتيريا، 38 % أكسدة و62 % كتلة خلية جديدة. البروتوزوا الكبيره يمكن أيضاً أن تأكل الطحالب الصغيرة. أغلب البروتوزوا هوائيه، تتطلّب أوكسجيناً مذاباً كمستقبل للإلكترون. هناك قليل من البروتوزوا لاهوائيه. المشكلة بالبروتوزوا اللاهوائيه أكثر حدّه من البكتيريا اللاهوائيه. الكائنات الحية اللاهوائيه يجب أن تعالج كميات كبيرة من المواد العضوية للطاقة حيث أغلب بقايا الطاقة في المركّبات العضوية المؤيّضة جزئيا. البروتوزوا اللاهوائيه توجد فقط في البيئات التي بها تركيزات عضوية عالية جداً وتركيزات عالية من البكتيريا. حتى يتم إجراء بحوث أكثر عن الأيض اللاهوائي في البروتوزوا، علماء الأحياء الدقيقه البيئيه سيتعاملون مع البروتوزوا كما لو أنّها كائنات حيّة دقيقة هوائية صارمة.

وصف البروتوزوا
البروتوزوا مميّزه كليّاً بخصائصها الطبيعية. الفحص المجهري للبروتوزوا عند تكبير 100× يسمح بملاحظة الخصائص الرئيسية المستخدمه لتمييز الكائنات الحية المختلفة. البروتوزوا أكبر بكثير من البكتيريا، تتراوح في الحجم من حوالي 10 ميكرومتر إلى عدّة مئات من الميكرونات. حيث أن البروتوزوا لها نواة واضحه، فتصنّف ككائنات حقيقة النواه. هناك خمسة عوائل من البروتوزوا: (1) الساركودينا Sarcodina، (2) الماستيجوفورا Mastigophora، (3) السبوروزوا Sporozoa، (4) السيلياتا Ciliata, (5) السوكتوريا Suctoria.

الساركودينا Sarcodina
الساركودينا هي ابسط أنواع البروتوزوا. لها أجسام مرنه وتتحرك بواسطة الأقدام الكاذبه المخلقه من قبل البروتوبلازم المتجمع ضمن الخلية بينما تتصل بالسطح. الساركودينا يجب أن تعيش على السطوح الصلبة لكي تكون حركتها تحت السّيطرة. إذا فقدت الإتصال مع السطح الصلب، فالساركودينا ليس لها سيطرة على حركتها وتنجرف ببساطة بالتيارات السائلة. النواة والفجوات الغذائيه تلاحظ بسهولة في الساركودينا. تأكل بإبتلاع الغذاء. بينما يتحرّك جدار الخلايا على الغذاء الصلب، يذهب الغذاء من خارج الخلية إلى داخل الخلية حيث يمكن أن تذوّب بالإنزيمات. المواد المغذّية القابلة للذوبان تأخذ داخل الخلية وتستخدم للطاقة والتكوين. الأميبيا هي الأكثر شيوعا من الساركودينا وتتوزّع على نحو واسع في البيئة. لسوء الحظ، الساركودينا ليست مكتسبه جيدة للغذاء مقارنه إلى أنواع البروتوزوا الأخرى وليست قادرة على التنافس بشكل كفء ضد أنواع البروتوزوا الأخرى. توجد ناميه على السطوح الصلبة حيث البكتيريا والطحالب متصلة. البعض من الساركودينا عنده القدرة لتكوين قشور او هياكل صلبة والتي يمكن أن تحميها من المفترسين الصغار. قليل من الساركودينا مسبّب للمرض. النوع إنتاميبيا هيستوليتيكا Entamoeba histolytica أحد الممرضات الأكثر شهرة. كان مسئولاً عن وباء في معرض شيكاغو العالمي 1993م. الإنتاميبيا انتشرت عن طريق الإتّصال المتداخل في فندق كبير في شيكاغو إلى عدد من الغرف من مياه المجاري لنزيل ملوث. سمح الإتّصال المتداخل لمياه المجاري الصحية بدخول نظام توزيع المياه داخل الفندق عن طريق الخطأ. النزلاء الملوثين حديثاً بالفندق حملوا البروتوزوا لموطنهم الأصلي عندما تركوا شيكاغو، مما جعل من الصعب جدا تتبّع مقدار الوباء. إحدى السمات الإيجابية لهذا الوباء هي تركيز الإنتباه على إزالة التداخلات بين أنابيب مياه المجاري الصحية وأنابيب توزيع المياه. الساركودينا تشكل خراجات عندما البيئة تصبح غير مناسبة. والخراجات مشابهة تماما للجراثيم البكتيرية وتحمي النواة بغلاف صلب. عندما تعود الخراجات إلى بيئة مناسبة، تحفّز النواة نمو البروتوزوا الطبيعي. نمو الإنتاميبيا داخل الحيوانات يؤدّي إلى إطلاق أعداد كبيرة من الخراجات في الفضلات من الحيوان المصاب. في البلدان حيث مياه المجاري الغير معالجة تطبّق مباشرة إلى الحقول الزراعية كمخصّب، تصبح الخراجات متصلة إلى المحاصيل. إذا المحاصيل تأكل بدون معالجة كافية، فإن الخراجات تبتلع وتنمو ثانية، مما يسمح للدورة بالاستمرار بدون توقف. الإنداميبيا Endamoeba هي ممرضات طفيلية، تسحب كلّ المواد المغذّية من عائلها. تستنزف الطفيليات قوّة البشر وتخفض قدرتهم على العمل. الإنداميبيا نادرا ما تقتل، ماعدا البشر الذين لهم جهاز مناعي ضعيف. معالجة مياه المجاري يمكن أن تزيل الطفيليات من مياه فضلات البشر وتكسر دورة نمو هذا الطفيلي. المعالجة الطبية للفرد المصاب يمكن أيضا أن تحطّم المسبب المرضي. المعالجة الفردية هي طريقه أكثر صعوبة وتكلفه للسيطرة على إنتشار المسبب المرضي في التجمعات الكبيره للسكان من معالجة مياه الفضلات.

الماستيجوفورا Mastigophora
الماستيجوفورا هي بروتوزوا مسوطه. لها من واحد إلى أربعة أسواط والتي تستخدمها للحركة ولجمع الطعام. الماستيجوفورا تنقسم إلى مجموعتين، الماستيجوفورا النباتيه Phytomastigophora والماستيجوفورا الحيوانيه Zoomastigophora. الماستيجوفورا النباتيه بروتوزوا مسوطه والتي هي مرحلة إنتقاليه بين البكتيريا والطحالب. مثل البكتيريا، تؤيّض المسوطات النباتيه phytoflagellates مواد مغذّية قابلة للذوبان. بسبب حجمها الكبير، المسوطات النباتيه لا تستطيع التنافس ضدّ البكتيريا ويمكن أن تبقى فقط في البيئات العضوية المركّزة قبل أن تبدأ البكتيريا بالنمو والهيمنة. يعتبر علماء البروتوزوا الطحالب المسوطة كجزء رئيسي من بروتوزوا المسوطات النباتيه؛ لكن علماء الأحياء الدقيقه البيئيه أبقوا المسوطات النباتيه التي تستطيع القيام بعملية البناء الضوئي ضمن الطحالب والمسوطات النباتيه التي لا تستطيع القيام بعملية البناء الضوئي مع البروتوزوا. نمو البكتيريا يسمح للمسوطات الحيوانيه بالنمو حيث أنها تأكل البكتيريا كغذاء. عدم كفاءة المسوطات الحيوانيه في الحصول على المواد المغذّية يبقي أعدادها منخفضه ماعدا في التجمعات البكتيريه العاليه جداً. الماستيجوفورا تعرف بسهولة تحت المجهر بسبب حجمها وحركة تموّجها البطيئة. الماستيجوفورا تتراوح في الحجم من 10 ميكرومتر إلى أكثر من 100 ميكرومتر. من المحتمل رؤية الأسواط تحت المجهر البصري.

السبوروزوا (الجرثوميات) Sporozoa
السبوروزوا بروتوزوا طفيليه لها دورات حياة معقّدة. تشكيل الجراثيم هي الخاصية الرئيسية للسبوروزوا. النوع بلازموديوم فيفاكسPlasmodium vivax  هو الأكثر شيوعا من السبوروزوا. هو العامل المسبب للملاريا، أحد الأمراض الأكثر شيوعا حول العالم. الملاريا تنتقل بالبعوض من شخص إلى شخص. يلعب البعوض جزء مهم في نمو هذا البروتوزوا الطفيلي، وكذلك في حركته في البيئة. تزوّد تجمعات البعوض المحدوده سيطرة على هذا المرض حيث انه لا يمكن أن ينتقل بدون البعوض العائل.

السيلياتا (الهدبيات) Ciliata
السيلياتا تستخدم أهداب قصيره للحركة وجمع الطعام. تتجمّع كبروتوزوا هدبيه حرة السباحه، بروتوزوا هدبيه زاحفه، بروتوزوا هدبيه معنقه (لها أعناق). الهدبيات حرة السباحة تتحرّك بسرعة كبيره وتتطلّب الكثير من الغذاء للطاقة. البكتيريا المنتشرة هي المصدر الأساسي لغذاء البروتوزوا الهدبيه حرة السباحه. تأتي في العديد من الأحجام والأشكال، تتراوح من 20 ميكرومتر إلى 300 ميكرومتر في الطول. الباراميسيوم Paramecium هي بروتوزوا هدبيه حرة السباحه مثالية والتي أكثر الناس يعرفونها؛ لكن التيتراهيمينا Tetrahymena أكثر شيوعا، حيث أنها تتطلّب غذاء أقل للبقاء. البليفاريزما Blepharisma هي بروتوزوا هدبيه حرة السباحه سهل تمييزها بسبب لونها الوردي. الباراميسيوم بورساريا Paramecium bursaria أيضا مهم مع طحلب الكلوريلا Chlorella، الذي ينمو داخل هذه البروتوزوا. يجد البروتوزوا والطحالب العلاقة مناسبه لكلا الكائنان الحيان. الستايلونايكيا Stylonychia والإيوبلوتيس Euplotes هدبيات حرة السباحه أكثر تعقيدا مع معاليق على جانبها الأسفل. تسمح المعاليق لهذه الهدبيات حرة السباحه للزحف على السطوح الصلبة في بحثها عن الغذاء. الهدبيات الزاحفه تتطلّب طاقة أقل من الهدبيات حرة السباحه وتنجو بشكل أفضل عندما يصبح الغذاء محدوداً. الهدبيات المعنقه هي بروتوزوا هدبيه لها أعناق تسمح لها بالالتصاق بالسطوح. مكان الأهداب قرب الفمّ أولياً لجمع الغذاء، لكن يمكن أن يستخدم للحركة. الهدبيات ذات الأعناق يمكن أن توجد كوحيدة الخلية أو كمستعمرات من الخلايا. البعض من الهدبيات ذات الأعناق لها أعناق متقلّصه او منكمشه والبعض لها أعناق صلبة. البروتوزوا الهدبيه المعنقه والبروتوزوا الهدبيه الزاحفه تتطلّب أقلّ كمية من الغذاء للبقاء. تحت الظروف البيئية المضادّة، البروتوزوا الهدبيه ذات الأعناق تشكل أهداب حول قاع الخلية بالقرب من حيث الأعناق متصله. البروتوزوا الهدبيه ذات الأعناق يمكن أن تفصل نفسها من العنق وتصبح بروتوزوا هدبيه حرة السباحه كبيرة. يمكن أن تصبح متصلة مرة ثانية عندما الظروف البيئية مناسبه.

السوكتوريا Suctoria
السوكتوريا بروتوزوا مثيره للإهتمام والتي تبدو مثل البروتوزوا الهدبيه ذات الأعناق. بدلا من أن يكون لها أفواه مفتوحة للتغذيه، السوكتوريا تستخدم أنابيب مجوّفة لإمتصاص المواد المغذّية لداخل الخلية. السوكتوريا هي طفيليات، تستخدم البروتوزوا الهدبيه حرة السباحه كمصدر للغذاء. السوكتوريا بروتوزوا أكثر تعقيدا، لها مرحلتان في دورة حياتها. النمو بالأعناق مرحلة أولى والأهداب حرة السباحه هي المرحلة الأخرى. حيث ان البروتوزوا الهدبيه حرة السباحه تتطلّب الكثير من الغذاء، فإن السوكتوريا تأخذ وقتا كبيرا لأسر ولأكل الأهداب حرة السباحه. السوكتوريا ستلاحظ فقط عندما هناك أعداد كبيرة البروتوزوا الهدبيه حرة السباحه في البيئة. نمو البروتوزوا مشابه لنمو الكائنات الحيّة الدقيقة الأخرى. تقرّر المواد المغذّية والبيئة أيّ البروتوزوا ينمو ومدى ذلك النمو.

هناك تعليق واحد:

  1. شكرا على الموضوع ياريت لو كان بحث أكاديمي يعتمد على المراجع المستخدمة فيه

    ردحذف