تُعتبر
البكتيريا كائنات حية مجهرية، وحيدة الخلية، تعيش بأعداد كبيرة في كل البيئات على سطح الأرض، بدءاً من الفتحات العميقة في البحار، إلى أعماق الأرض، وحتى في الجهاز الهضمي لجسم الإنسان، وهي لا تنتمي إلى الحيوانات ولا إلى النباتات، ولا تتجاوز في طولها الميكروميترات القليلة، وتعيش في مجموعات كبيرة تصل في أعدادها إلى الملايين.
تفتقر البكتيريا إلى النواة المحاطة بالغشاء، وغيرها من التراكيب الداخلية، لذلك يتم تصنيفها من ضمن بدائيات النوى (بالإنجليزيَّة: Prokaryotes)، التي تعد الكائنات الحية الأكثر انتشاراً على سطح الأرض، فكُل غرام من التربة يحوي 40 مليون خلية بكتيرية، ويحتوي المليلتر الواحد من المياه العذبة نحو مليون واحد من الخلايا البكتيرية.
قد تسبب بعض أنواع البكتيريا الأمراض للإنسان، والحيوان، والنباتات، لكن معظمها غير ضار، وقد تكوّن بعض العلاقات التكافيلة مع الكائن المضيف؛ مثل: تثبيت النيتروجين (بالإنجليزيّة: nitrogen fixation)، وتحليل السيليلوز (بالإنجليزية:cellulose degradation).
تُصنف البكتيريا في الطبيعة لثلاث أنواع رئيسية هي: البكتيريا الكروية، والبكتيريا العصوية، والبكتيريا الحلزونية.
يُطلق عليها اسم البكتيريا المكورة (بالإنجليزيّة: cocci)، ومن الأمثلة عليها البكتيريا العقدية، أو السبحية، أو المكورة العقدية (بالإنجليزيّة: Streptococcus)، المسؤولة عن التهاب الحلق العقدي (بالإنجليزيّة: Strep throat).
يُطلق عليها اسم البكتيريا العصوية (بالإنجليزيّة: Bacillus)، وبعض هذه الأنواع منثنً، ويُطلق عليها اسم بكتيريا الضمة (بالإنجليزيّة: vibrio)، ومن الأمثلة عليها البكتيريا العصوية الجمرية (بالإنجليزيّة: Bacillus anthracis).
يُطلق عليها اسم البكتيريا الحلزونية (بالإنجليزيّة: Spiral)، وتُعرف باسم الملتويات (بالإنجليزيّة: spirilla)، وهي تعد سبباً لداء البريميات (بالإنجليزيّة: leptospirosis)، وداء لايم (بالإنجليزيّة: Lyme Disease)، ومرض الزهري (بالإنجليزيّة: syphilis).
تُصنف البكتيريا لنوعين حسب طريقة تغذيتها، وهؤلاء النوعين هما:
تتغذى عن طريق استهلاك الكربون العضوي، عن طريق امتصاص المواد العضوية الميتة؛ مثل اللحم المتحلل.
وهي تصنع غذاءها بنفسها، عن طريق إحدى الطريقتين الآتيتين:
وهو الغطاء الخارجي لها، والذي يحميها، ويعطيها شكلها.
وهو عبارة عن مادة شبه هلامية، تتكون من الماء بشكل رئيسي، بالإضافة إلى الأنزيمات، والأملاح، وعضيات الخلية، والعديد من الجزيئات العضوية.
غشاء يحيط بالسيتوبلازم، وينظم مرور المواد من الخلية وإليها.
وهي حلقات الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) الدائرية التي تحمل الجينات.
وهي منطقة من السيتوبلازم تحتوي على جزئ الحمض النوي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) الوحيد.
تتكاثر البكتيريا لاجنسيًا، وتمتلك طرق تكاثر متعددة، وفيما يأتي أكثرها شيوعًا:
يُعدُّ الانشطار الثنائي (بالإنجليزيَّة: Binary fission) الطَّريقة الأكثر شيوعاً للتَّكاثر في البكتيريا، والتي تحدُث عن طريق نسخ البكتيريا لجميع المكوّنات بداخلها، ثمَّ نقل هذه المكوِّنَات ومن ضمنها الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين إلى الاتِّجاه الآخر منها.
يُتبَع نقل المكونات تكوين جدار في المنتصف للفصل بين المُكوِّنات، ليبدأ النصفان بعد ذلك بالابتعاد عن بعضهما، حتَّى ينفصلان تمامًا، وتكون البكتيريا الناتجة مطابقة تمامًا للبكتيريا الأُم.
تُعدّ ثَانِي أشهر طُرق التَّكاثر لدى البكتيرياالتكاثر من خلال الغُبيرات أو الأبواغ (بالإنجليزيَّة: Conidia)، وتحدُث غالبًا في البكتيريا المتسلسلة (Streptomyces) أو ما يُشبهها، عن طريق تكوين حاجز عرضي الشكل عند قمَّة خيط البكتيريا، وعند انفصال القمة عن الأم والتلامس مع الطبقة السفْليَّة للخلية، ينبُت البَوْغ، وتتشكَّل الخلية الجديدة.
يَتَشَكَّلُ بُرعم صغير على أحد أجزاء الخلية الأُم للتكاثر، وتُسَمَّى هذه العملية بالتبرعم (بالإنجليزيَّة: Budding)، وتستمرُّ الخلية الجديدة في النمو مع بقاء حجم الخليَّة الأم ثابتاً، حيث ينفصل عنها عندما يصبح حجمه مساوياً لحجمها، ويختلف عن الانشطار الثنائي من ناحية أنَّ الخلية الأم تختلف في خصائصها عن الخلايا الناتجة عن التَّكاثر.
تتشكَّلُ الأكياس (بالإنجليزيَّة: Cysts) بترسُب مواد السائل النووي عند جدار الخلية الأم، وبعد تراكمها تنفصل عن الخليَّة الأم وتتصرَّف مثلها تمامًا، وأكثر أنواع البكتيريا المتَّبعة لطريقة الأكياس في التكاثر هي البكتيريا الآزوتية (Azotobacter).
تُسْتَعْمَلُ طريقة التحوصل (بالإنجليزيَّة: Endospore) في الظروف البيئيَّة السيئة كالجفاف والمجاعات، وعندما تُهاجم الجراثيم الخليَّة، وفيها يتكوَّن بوغ واحد يسمّى بالحويصلة، وعندما تتوقف الظروف السيئة والهجوم ينقسم هذا البوغ ليُشكِّل خليَّة بكتيرية كاملة.
لُوحظت البكتيريا أول مرة عن طريق العالم الهولندي أنتوني فان ليفينهوك في ثمانينات القرن السادس عشر الميلادي، وبعد الكثير من السنوات رُصدت سلوكيات البكتيريا جميعها، وهي كما يأتي:
تتحرَّك البكتيريا عن طريق خيط أو سوط طويل يمتد طوله عِدَّة آلاف نانومتر، وبعرض 30 نانومتر، أي أنّ هذا السوط أطول بكثير من جسم البكتيريا، ممَّا يسمح للخلية بالتحرُك عشر أضعاف طولها في الثانية.
تتحرّك البكتيريا بشكلٍ شبيه بحركة المُحَرِّك؛ فسوطها يدور بنظامٍ دائري عن طريق حركة الهيدروجين أو أيونات الصوديوم موجبة الشحنة خارج الخَليَّة، كما يتحرك داخلها بعكس اتجاه عقارب الساعَة.
تَنْتشرُ البكتيريا في الأوساط المُحيطة عن طريق تقْنية النانو، وهي مُحاولة بناء آلات حركية صغيرة وسريعة الانتشار.
تَعيشُ البكتيريا في كافة مناطق الكرة الأرضية؛ في الصخور، والأتربة، والمُحيطات، وداخل الثلوج في القُطب الشمالي، كما تعيشُ داخل أجسام الكائنات الحيّة بما في ذلك النباتات والحيوانات، كما عُثر عليها بأعدادٍ كبيرة في الجسم البشري، ويُذكر أنّ الخلايا البكتيرية تتركّز في بطانة الجهاز الهضمي أكثر من بقية أجزاء الجسم.
تَجْعَلُ البكتيريا الحياة أكثر سهولة، ولا يُمكن العيش دونها بسبب الفوائد الكثيرة التي تحملها، وفيما يأتي الفوائد الخاصة لبعض أنواع البكتيريا:
تُعدُّ البكتيريا كائنات مُفيدة غالبًا، ولكن يوجد العديد من الأضرار والأمراض الناتجة عن سموم بعض أنواعها، وتتمثّل بعض أضرارها بالتسبب فيما يأتي:
