CALM/arwiki huggingface dataset:
يتضاعف الفيروس في النواة، ويعد فيروس مستذيب، ويتحقق الدخول إلى خلية العائل عن طريق ارتباط البروتينات السكرية الموجودة على سطح الفيروس مع المستقبلات على سطح الخلية العائل، ويعد ذلك الارتباط عملية وسيطة لعملية البلعمة التي تتبع عملية التضاعف التضاعف المتماثل ل dsDNA. ويوجد نسخ DNA مع بعض الاختلاف في آليات التقطيع هي طريقة النسخ. يخرج الفيروس الوسط العائل عن طريق الخروج من النواة أو التبرعم، طرق الانتقال عن طريق التنفس والاتصال المباشر.
الفيروس الهربسي البشري6 هو عبارة عن مجموعة مكونة من فيروسين هربسيين يرتبطان ارتباطاً وثيقاً بالفيروسين المعروفين باسم HHV-6A و HHV-6B واللذان يصيبان جميع البشر، عادة قبل سن الثانية.
جون ت نونان، الابن (و. 1926 – م - 17 أبريل 2017) هو محامي، وقاضي من الولايات المتحدة الأمريكية . ولد في بوسطن. كان قاضياً في محكمة الاستئناف الأمريكية للدائرة التاسعة.
تعلم في كلية هارفارد، وكلية هارفارد للحقوق، والجامعة الكاثوليكية الأمريكية، وكلية سانت جونز.
أدار نوتردام.
جون تايلور كارولين (و. 1753 – 1824 م) هو سياسي، ومحامي من الولايات المتحدة الأمريكية . ولد في مقاطعة كارولاين . تولى منصب عضو مجلس الشيوخ الأمريكي .
توفي في مقاطعة كارولاين .
جوزيف روكر لامار (و. 1857 – 1916 م)هو محامي، وقاضي، وسياسي من الولايات المتحدة الأمريكية . تولى منصب عضو جورجيا مجلس النواب .
جون تيليماكوس جونسون (و. 1788 – 1856 م)هو سياسي، ومحامي من الولايات المتحدة الأمريكية .
توفي في لكسينغتون، ميزوري .
جون جورج ادموندز (و. 1799 – 1874 م) هو محامي، وسياسي من الولايات المتحدة الأمريكية . تولى منصب عضو مجلس شيوخ ولاية نيويورك .
جون جي جاكسون (و. 1777 – 1825 م)هو سياسي، ومحامي، وقاضي من الولايات المتحدة الأمريكية . تولى منصب عضو مجلس نواب الولايات المتحدة من ولاية فرجينيا .
توفي في كلاركسبورغ .
جون جي شميتز (و. 1930 – 2001 م)هو سياسي، وضابط من الولايات المتحدة الأمريكية . ولد في ميلواكي، ويسكنسن . تولى منصب عضو مجلس شيوخ ولاية كاليفورنيا .
توفي في بيثيسدا، ماريلاند .بسبب سرطان الموثة .
جون جي ماكدويل (و. 1794 – 1866 م)هو محامي، ومصرفي، وسياسي من الولايات المتحدة الأمريكية . ولد في تشيمونغ .تولى منصب عضو مجلس شيوخ ولاية نيويورك .
توفي في تشيمونغ .
جون جي هيبورن، أيداهو الثاني (و. 1948 – 2015 م)هو محامي، وقاضي، ومنافس ألعاب القوى من الولايات المتحدة الأمريكية . ولد في بوسطن .
جوزيف كينيدي الثالث (و. 1980 – م)هو سياسي، ومحامي من الولايات المتحدة الأمريكية .
تعلم في جامعة ستانفورد، وكلية هارفارد للحقوق.
جون جيه دي هافن (و. 1849 – 1913 م)هو سياسي، ومحامي، وقاضي من الولايات المتحدة الأمريكية . ولد في سانت جوزيف . تولى منصب عضو الجمعية ولاية كاليفورنيا، وعضو مجلس شيوخ ولاية كاليفورنيا .
جوزيف ليكومبت (و. 1797 – 1851 م)هو سياسي من الولايات المتحدة الأمريكية . ولد في مقاطعة ودفورد .
توفي في مقاطعة هنري (كنتاكي) .
أرييل دومباسل هي ممثلة ومغنية ومخرجة وعارضة أزياء أمريكية ولدت في يوم 27 أبريل 1953 في مدينة هارتفورد في ولاية كونيتيكت في الولايات المتحدة، مثلت في فلم Pauline at the Beach في سنة 1983 وفي فيلم The Blue Villa في سنة 1995 ومثلت في مسلسل Miami Vice في سنة 1989، كما أنتجت عدة ألبومات غنائية.
إكس إكس إكس: حالة الاتحاد هو فيلم اكشن وحركة تم إخراجه من قبل المخرج لي تاماوري تناول الهجوم على مخبأ وكالة الامن القومي الامريكية التي قائدها هو اغسطس غيبنز الممثل بشخصيته صامويل جاكسون وفقد أحد رجاله إلا أنه ادعى الذهاب إلى السجن ليضع رجلا يكون بديلا جديدا، بطل الفيلم هو هذا الرجل المسجون داريوس ستون الممثل بشخصيته ايس كيوب.
قائمة حلقات مستر بين قائمة حلقات مسلسل رسوم متحركة بريطاني بدأ عرضه في 5 يناير سنة 2002 ومستمر حتى الآن.
الدوق ويليام الثاني من بافاريا Bavaria-Straubing فرسان الرباط (5 أبريل 1365— 31 مايو 1417) أيضاً كان الكونت ويليام الرابع من هولندا، الكونت ويليام السادس من هينو والكونت ويليام الخامس من زيلند. حكم من 1404 حتى 1417، عندما مات بسبب عضة كلب. ويليام كان ابن ألبرت الأول ومارجريت من بريخ.
وحدة حماية المرأة اختصارًا YPJ، وحدات نِسَائية كُرديّة مسلحة، تتألف من حوالي 24 آلاف امرأة، جزء من قوات سوريا الديمقراطية، القوات المسلحة في روجآفا، وترتبط ارتباطًا وثيقًا بوحدات حماية الشعب التي يقودها الرجال. وقد ذاع صيتها منذ تصاعد هجمات ضد تنظيم الدولة الإسلامية في العراق والشام "داعش". ، فبعد أقل من عام من تأسيس وحدات حماية الشعب الكردية (YPG) بهدف الدفاع عن المناطق ذات الأغلبية الكردية شمال شرق سورية، قررت المقاتلات الكرديات ضمن التنظيم العسكري تأسيس تنظيم نسوي أطلق عليه اسم "وحدات حماية المرأة"، ولهن حصة مناصفة عسكريًا وسياسيًا ومدنيًا في المناطق الكردية.
شاركت النساء في قتال المقاومة الكردية السورية منذ أوائل عام 2011 عندما تم تأسيس YXG المختلط من الجنسين، ثم أعيدت تسميته لاحقًا YPG في عام 2012.  تأسست YPJ كمنظمة نسائية بحتة في 3 أبريل 2013  مع أول كتيبة تشكلت في جينديريس .  جميع المقاتلات اللائي كن في السابق جزءًا من وحدات YPG المختلطة أعضاءً في YPJ تلقائيًا. في البداية، كان هناك كتيبة واحدة فقط من YPJ في كل من الكانتونات الثلاثة في روجافا، ولكن تم إنشاء الكتائب بسرعة في كل حي، مما أدى إلى توسيع نطاق التنظيم.
اعتبارًا من أواخر عام 2014 ، كان لدى YPJ أكثر من 7000 مقاتل متطوع تتراوح أعمارهم بين 18 و 40 عامًا. بحلول نوفمبر 2016 ، ارتفع عدد مقاتلي YPJ العرب والاكراد إلى 20.000. اعتبارًا من مارس 2017 ، تم الإبلاغ عن أن المجموعة تضم 24000 عضو. [ "بحاجة لمصدر" ]
في الحرب الأهلية السورية، حارب كل من YPJ و YPG ضد مجموعات مختلفة في شمال سوريا، بما في ذلك دولة العراق الإسلامية والشام (ISIL) وشاركوا في حصار Kobanî الذي بدأ في مارس 2014 ، مع العديد من الوكالات الإعلامية الكردية. الإبلاغ عن أن "قوات YPJ أصبحت حيوية في المعركة".  في معركة كوباني، قبل تلقيه الدعم من القوى الغربية، اضطر YPJ إلى صد هجمات داعش باستخدام " كلاشنيكوف روسي عتيق يتم شراؤه فقط في السوق السوداء وقنابل يدوية ودبابات وضعوها معًا خارج البناء. المركبات والشاحنات الصغيرة . " لم تبدأ الولايات المتحدة حتى أكتوبر 2014 في تنسيق الضربات الجوية مع مقاتلي YPJ-YPG على الأرض.
بالإضافة إلى ذلك، شارك كل من YPG و YPJ و PKK في عملية عسكرية في أغسطس 2014 في جبل سنجار، حيث تم إنقاذ ما يصل إلى 10000 يزيدي من هجمات الإبادة الجماعية  على أيدي داعش.  سيطر داعش على معظم المناطق المحيطة بجبل سنجار بعد طرد قوات البيشمركة الكردية .  نظرًا لأن داعش تعتبر اليزيديين "جماعة من عبدة الشيطان"  فقد أُجبر الذين كانوا يقيمون في السابق في بلدة سنجار على الفرار إلى الجبال. ترك هذا العديد من اليزيديين، بمن فيهم الأطفال والمسنين، دون طعام أو مأوى أو موارد. أولئك الذين ما زالوا في المدينة إما ذبحهم داعش أو أجبروا على الاسترقاق الجنسي .
جنبا إلى جنب مع مساعدة من الغارات الجوية الأمريكية، كانت القوة المهاجمة قادرة على إنشاء منطقة آمنة على بعد 30 كيلومترا (19 ميل) للاجئين اليزيديين هربا من أسر داعش. تم بعد ذلك نقل اللاجئين إلى شمال سوريا، حيث غادر معظمهم في وقت لاحق إلى مناطق أكثر أمناً في كردستان العراق .
يستمر YPJ في القتال إلى جانب وحدات حماية الشعب كجزء من القوات الديمقراطية السورية متعددة الأعراق .  وشارك في معارك YPJ مثل الهجوم SDF ضد معاقل الرئيسي هو في Tabqa و الرقة، بوصفه الوكيل الرئيسي  قوة (جنبا إلى جنب مع YPG) بالنسبة للولايات المتحدة.  خلال عملية غصن الزيتون، الهجوم التركي على عفرين كانتون، شاركت وحدات YPJ مرة أخرى بشدة في القتال.  كانت أساليب حرب العصابات من بين التكتيكات المستخدمة ضد تركيا وحلفائها المتمردين السوريين. خلال الهجوم التركي عام 2019 على شمال شرق سورياقام مقاتلو الجيش السوري الحر المدعوم من تركيا بتدافع وتشويه جثة ما بدا أنه مقاتل في حزب الشعب اليهودي قتلوه في الريف بالقرب من كوباني .
بداية تأسيسها.
أسست وحدة حماية المرأة في عام 2012 وهي تضم الالاف من المقاتلات الكرديات تتراوح اعمارهن بين 18 و40 سنة وهن متطوعات يقاتلن بدون أجر، وفي كل مدينة كردية يوجد مركز تدريبي تدرب فيه المقاتلات على استعمال مختلف أنواع الأسلحة وإعدادهن بدنيا ونفسيا للتعامل مع مختلف الظروف والأوضاع الحياتية.ويتم تقسيم المقاتلات الكرديات إلى ثلاث فئات: ذوات الخبرة في ممارسة القتال، المجنّدات حديثًا، والمجنّدات الصغيرات (بدءًا من عمر 12 عامًا) اللواتي يتولين مهمات الطهي والأعمال المنزلية في المقام الأول، فضلًا عن متابعة التدريب إلى جانب زميلاتهن الأكبر سنًا، وخلال فترة التدريب يتوزّعن بشكل عام في مجموعات من أربع مقاتلات، لكن عند اندلاع المعارك ينفصلن وينتشرن إلى جانب الرجال على جبهات مختلفة.
جميع المقاتلات اللواتي ينضممن إلى وحدات حماية المرأة تخضعن للتدريب الفكري والعسكري، ومن ثم تخضعن للتدريب الأكاديمي، حيث يتلقون إلى جانب التدريب العسكري دروساً فكرية وإيديولوجية حول مفهوم الإدارة الذاتية الديمقراطية، والحماية الجوهرية، ولا تشارك مقاتلات وحدات حماية المرأة في القتال إلا بعد إنهائهن للتدريب الفكري والعسكري.
تعمل وحدة حماية المرأة ضد جميع مظاهر العنف الجسدي والنفسي والقتل والاغتصاب وبيع النساء الذي تمارسه داعش، وتقوم على مبدأ أساسى وهو أن المرأة لا يمكنها انتظار اللآخرين لتحريرها ولكن عليها القتال بنفسها من أجل الحرية وفي الواقع فإن بعض من أولئك النساء قاتلن من أجل غيرهن من النساء، لأنهن يعرفن الأهوال التي يواجهها المختطفات لدى داعش.
كل عضوه بوحدة حماية المراة تعمل على أساس الطوعية وبروح وطنية وأخلاقية، وتنطلق من مبدأ أساسه أن أي مواطنة ومن أي مكون نسائي في المجتمع ومن قومية كانت كردية أو عربية أو سريانية أو أشورية يمكنها اتخاذ قرارها بنفسها وتقف في وجه جميع العوائق والصعوبات والعادات والتقاليد الرجعية البالية.
بطولة الغردقة الدولية هي بطولة دولية في لعبة الاسكواش كانت تعقد في مدينة الغردقة المصرية بشكل سنوي حتى عام 2012، بلغ مقدار جائزتها 77 ألف دولار أمريكي، آخر اللاعبين حصولاً على لقب البطولة كان اللاعب المصري رامي عاشور في فئة الرجال، بينما حصلت اللاعبة المصرية رنيم الوليلي عليها في فئة النساء عام 2011.
خوارزمية بريمّ.
خوارزمية بريمّ هي أحد أهم المسائل في علوم الحاسوب، تعتبر خوارزمية بريمّ إحدى الخوارزميات المندرجة تحت الخوارزمية الطمّاعة أو الشجّعة، التي تعمل على إيجاد الحد الأدنى للشجرة الممتدة على الرسمة الغير موجّهة(بإتجاه واحد).
هذا يعني أنها تعمل على مبدأ إيجاد مجموعة جزئية للوصلات المتصلة التي تشكّل شجرة والتي تتضمن الرأس أو الذورة لتلك الشجرة، حيث يتم التقليل أو وضع الحدّ الأدنى من الوزن الكلّي لجميع الوصلات المتصلة في الشجرة.
تم تطوير الخوارزمية على يد عالم الرياضيات كزيتش، وبعد ذلك تمّ اكتشافها من قبل عالم الكمبيوتر روبرت سي.
اكتشفها بريمّ عام 1957، وادسكير ديجسترا عام 1959. لذلك يتم تسميها في بعض الأوقات بخوارزمية (د ج ب) نسبة لأسماء العلماء الذين قاموا باكتشاف الخوارزمية.
وتشمل أيضاً خوارزميات معروفة لهذه المشكلة مثل خوارزمية كروسكال وخوارزمية بروفكا.
هذه الخوارزميات تقوم على إيجاد الحدّ الأدنى التي تغطي التفرعات الممتدة في الرسمات الغير متصلة(القطع الغير متصل). في المُقابل، فإن أبسط شكل لإيجاد خوارزمية بريمّ هي إيجاد الحدّ الأدنى في الرسمات الممتدة أي (القطع المتصلة).
مع ذلك، تعمل خوارزمية بريمّ بشكل منفصل لكل مكون متصل على الرسمة، ويمكن أيضاً أن تستخدم للحصول على الحدّ الأدنى للرسمات الممتدة.
من حيث تعقيد الوقت التقريبي، فهذه الخوارزميات الثلاثة سريعة على حدّ سواء للرسمات الضئيلة، ولكنها أبطأ من الخوارزميات الأكثر تطوراً.
في المقابل فهي كافية للرسمات الكثيفة، على أنه يمكن إجراء خوارزمية بريمّ لتعمل على الزمن الخطي، لإجماع أو تحسين حدود الوقت بالنسبة لخوارزميات أخرى.
وصف تفصيلي لخوارزمية بريمّ.
يتم وصف الخوارزمية بالخطوات التالية :
يتم بدئ الشجرة بقمة واحدة يتم اختيارها عشوائياً من الرسمة.
يتم إضافة أو نمو الشجرة من حافة أو إتجاه واحد للحواف التي تربط الشجرة إلى القمم التي ليست بعد في الشجرة، والعثور على الحدّ الأدنى للورن، ونقلها للشجرة.
يتم كرر تلك الخطوة مرتين(حتى تكون كل القمم في الشجرة).
للمنتسبين مع كل قمّة من الرسمة المطلق عليها مثلاً باسم v، أي [C[V (أرخص تكلفة اتصال مع V) والحافة [E[V (الحافة تنتسب لأقل إتصال).
لبدء تلك القيم، يتم وضع كل القيم في [C[V لكل [E[V لتكون كإشارة خاصة للقيم التي تعني أنه لا يوجد حافة ربط v في القمم السابقة.
البدء في تفريغ F ومجموعة Q التي لم يتضمنها القمم بعد في F (البدء في كل القمم).
كرر الخطوات التالية حتى تفرّغ ال:Q
البحث وإزالة V من الQ التي لها أقل احتمالية من ال .C[V]
إضافة V إلى F، وأيضاً وضع شرط إذا كانت E[V] ليست إشارة خاصة للقيم، أيضاً أضف E[V] ل F، ثم قم بإعادة الحلقات VW مربوطاً ب V للقمم الأخرى.
لكل حافة، إذا W مازالت تنتمي ل Q و VW أصغر وزناً من C[W]، إذن قمّ بالخطوات التالية :
ضع C[W] لتكلفة .VW
ضع E[W] لنقاط الحواف .VW
عودة ل.F
كما هوّ موضّح أعلاه، سيتم اختيار قمة الرأس ابتداءاً من الخوارزمية، لأن التكرار الأول من الحلقة الرئسية للخوارزمية سيكون لمجموعة ال Q كلها ستكون بنفس الأوزان، والخوارزمية تلقائياً ستبدأ بشجرة جديدة في F عندما يُكمل الشجرة الممتدة لكل عناصر الإتصال عن طريق مدخلات الرسمة.
الخوارزمية يُمكن تعديلها للبدء من أي قمة S ل C[S] لتكون رقم أصغر من القيم C على سبيل المثال إن كانت صفر، ويمكن تعديلها لتجد شجرة واحدة ممتدة بدلاً من أكثر من شجرة ممتدة بالكامل، من خلال ذلك يمكن إيقافه كلما كان يصادف قمة أخرى تحمل العلم الخاص بأنه ليس هناك أي حافة مرتبطة بها.
وقت التعقيد.
إنّ الطابع التعقيدي لخوارزمية بريمّ تعمتد على هيكل البيانات المستخدمة في الرسمة لترتيب الحواف حسب الوزن، التي يُمكن أن تتم باستخدام طابور الأولويات.
تنفيذ بسيط لخوارزمية بريمّ، ذلك باستخدام مصفوفة الجوار أو الرسمة المتماثلة القائمة على البحث الخطي لمجموعة من الأوزان لإيجاد الحدّ الأدنى من وزن الحافة، إضافة إلى أنه يتطلب O(|V|2) بتنفيذ الوقت.
ومع ذلك الوقت الذي يتم بالتنفيذ يُمكن أن يتم تحسينه بسكل كبير من جراء استخدام أكوام (heaps) لتنفيذ إيجاد الحدّ الأدنى لحواف الوزن في الحلقة الداخلية المتكررة للخوارزمية.
أول نسخة مُحسّنة تستخدم الكومة (heap) لتخزين جميع الحواف من مدخلات الرسمة، الذي يتم بحسب ترتيب الأوزان.
هذا يعني أنه في أسوأ الأحوال سيكون O(|E| log |E|). ولكن يُمكن تحسين تخزين القمم بدلاً من الحواف أكثر فأكثر. يجب على كومة (heap) أن تقوم بترتيب القمم من أصغر حافة حسب الوزن التي تربطهم جزئياً لأي قمة في الشجرة الممتدة (أو إلى ما لا نهاية إذ لم توجد مثل هذه الحافة). في كل مرة يتم اختيار قمة V وإضافتها للحدّ الأدنى من الشجرة الممتدة، يتم تنفيذ عملية الانخفاض الرئيسي في كل القمم W خارج الشجرة الممتدة للحدّ الأدنى بحيث تكون V متصلة بW، ووضع الرمز ألى الحدّ الأدنى من قيمته السابقة، علماً أنها ستكوت تكلفة الحافة .(v,w)
باستخدام وسيلة الثنائي البسيطة لحلّ هيكلة البيانات، يُمكن لخوارزمية بريمّ أن تعمل لتشغيل الوقت لنتفيذه
O(|E| log |V|) حيث |E| هي عدد الحواف و |V| هي عدد القمم.
باستخدام الكومة (heap) الأكثر تطوراً، يُمكن أن تُخفَض إلى (O(|E| + |V| log |V| التي هي أسرع عندما تكون الرسمة مكثّفة أي أنه يُمكن أن تكون (|E| هي ω(|V|) ، وعندما تكون في وضع الزمن الخطّي تكون |E| هيّ على الأقل |V| log |V.
للرسامات الأكثر كثافة يُمكن إجراء خوارزمية بريمّ للتشغيل بالنسبة للزمن الخطي حيث تكون أكثرها بساطة، عندها يتم تطبيقها/ استخدامها بالكومة d-ary heap بدلاً من كومة (Fibonacci]] heap]]) فيبوناتشي.
إثبات صحة خوارزمية بريمّ.
لنفترض بأن P متصلة، في الرسمة التي لها وزن. في كل تكرار لخوارزمية بريمّ، يجب أن تكون هناك ميزة التي تتم بها ربط قمة الرأس في الرسمة إلى القمة خارج الرسمة. ونظراً لارتباط P ، سيكون هناك دائماً طريق لكل قمة. الناتج سيكون Y لخوارزمية بريمّ وهو الشجرة، لأن الحافة والقمة تم إضافتهما للشجرة Y المتصلة. لنفرض Y1 هي الحدّ الأدنى للرسمة P.
وإذا كانت Y=Y1 هي الحدّ الأدنى من الشجرة الممتدة. في خلاف على ذلك دعونا نقول لوّ أن e هي أول حافة يتم إضافتها أثناء البناء الشجرة Y التي ليست بY1 ، و V تكون مجموعة قمم متصّلين في حواف يتم إضافتهم قبل e.
بعد ذلك يتم وضع النقطة النهائية ل e في المجموعة V والبقية لا يتم وضعهم. منذ أن الشجرة Y1 هي رسمة فيها شجرة ممتدة لP، فهناك مسار في شجرة Y1 للانضمام لنقطة النهاية.
كما يتم توجيه المسار بكامله، لابد من التقاء الحافة f مع المنضمّين من المجموعة V إلى التي ليست من المجموعة V. حالياً في حالة التكرار يتم إضافة حافة e إلى الشجرة Y،
ويمكن أيضاً إضافة حافة f، ويمكن أيضاً إضافة الحافة e إذا كان وزنها أقل من e ، في تلك الحالة الحافة f لم تُضاف، على ذلك فإننا نستنتج أن :-
(W(f)&gt;= W(e.
لنجعل مثلاً شجرة Y2 التي تمّ الحصول عليها عن طريق إزالة الحافة f وإضافة الحافة e للشجرة Y1. من هنا يمكننا القول أن من السهل إثبات أن Y2 متصلة، ولديها نفس عدد الحواف للشجرة Y1 ، و مجموع الأوزان لتلك الحواف ليست أكبر من الشجرة Y1، بالتالي فإنّ الحدّ الأدنى للشجرة من الرسمة P وعلى ذلك فإنه يحتوي على الحافة e وإضافة على ذلك يتم إضافة كل الحواف خلال بناء مجموعة V.
كرر الخطوات المذكورة في الأعلى وسوف يتم الحصول على الحدّ الأدنى للشجرة من الرسمة P المطابقة للشجرة . Y هذا يدل أن Y هي الحدّ الأدنى من الشجرة الممتدة.
توليد الميثان هو اسم عملية تكوين الميثان عن طريق ميكروبات تسمى مولدات الميثان. يلعب الميثان دوراً مهماً في دورة الكربون على الأرض، حيث تعدّ عملية توليد الميثان مرحلة أخيرة من تدفق الكربون إلى العديد من البيئات اللاهوائية، بما في ذلك رواسب المياه العذبة، البحرية، المستنقعات، التربة المغمورة، البيئات الجرثومية والمسالك المعوية للحيوانات. ويمكن أن يكون الميثان المنبعث من البيئات اللاهوائية مصدر للكربون والطاقة لدى البكتيريا الهوائية، ويمكن أن ينبعث إلى الغلاف الجوي فيكون مشاركاً رئيسياً في التفاعلات الكيميائية في الغلاف الجوي وفي غاز الدفيئات.
تعد دراسة علم البيئة لمولدات الميثان أسهل من دراسة المجموعات الميكروبية الأخرى؛ لأنها تحمل تفاعلات محددة ما يؤدي إلى سهولة تتبع تدفق الكربون في البيئات اللاهوائية، ولأن لباعثات الكربون خصائص مميزة (مثل مقاومة المضادات الحيوية، ووجود العامل المرافق F420) ما يسهل تعدادها في البيئات الطبيعية. سيناقش هذا الفصل علم البيئات اللاهوائية الباعثة للميثان، مع التركيز على الخصائص الفسيولوجية لأهم باعثات الهيدروجين لبيئاتهم وكيف تؤثر فسيولوجية باعثات الميثان على تدفق الكربون والإلكترون إلى هذه البيئات. ويمكن استشارة علماء باعثات الميثان من أجل المزيد من المعلومات حول بيولوجيا الكائنات الدقيقة اللاهوائية والعمليات التي تؤدي إلى انبعاث الميثان في الغلاف الجوي.
هناك تطبيقات عديدة لتوليد الميثان، إحداها علاج المخلفات العضوية اللاهوائية المستخدم في مصانع تكرير مياه الصرف الصحي منذ ما يقارب القرن. وهناك توجه جديد لعلاج المخلفات الصناعية والزراعية المختلفة باستخدام طرق توليد الميثان، حيث يمكن أن يكون نظام علاج المخلفات بهذه الطريقة موفراً ومولداً للطاقة. وهناك توجه جدي نحو استخدام الطرق التي تتضمن الميثان في علاج المخلفات السامة، مثل المركبات العضوية المهلجنة والعطرية.وهناك بيئات مولدة للميثان أخرى من صنع الانسان مثل مكبات النفايات الصحية، حيث يتم جمع غاز الميثان من هذه المواقع.
البكتيريا المولدة للميثان.
تقوم الكائنات الحية الدقيقة بتوليد الميثان وتسمى المولدة للميثان، تصنف ضمن البكتيريا القديمة أو الاركيا وتنتج غاز الميثان كناتج ثانوي لعملية الايض عند نقص الاكسجين، حيث تقوم بإنتاج الميثان من خلال استهلاك ثاني أكسيد الكربون وغاز الهيدروجين. عادة ما تكون هذه البكتيريا كروية الشكل أو على شكل عصيات وتمتاز بأنها كائنات لاهوائية ولا تسطيع العيش بوجود الاكسجين. جدارها الخلوي لا يتكون من البيبتيدوجلايكان بل بما يشبه، ويوجد 50 نوع منها يعيش في بيئات مختلفة تمتاز بالحرارة العالية والملوحة و أيضا الضغط العالي تتمثل في البيئات الرطبة مثل المستنقعات والمجاري و في الجهاز الهضمي للحيوانات مثل المجترات والبشر و في الرواسب البحرية.
للبكتيريا العتيقة عدة احجام، اشكال وتركيبات مختلفه لا تختلف عن الخلايا البكتيرية هناك شكلان من الخلايا طولية الشكل ودائرية كروية، هذه الأشكال هي المسيطره على إنتاج الميثان تشمل الخلايا الطولية، بعض الامثله منها الميثانية النيابية، اما الامثلة على الخلايا الكروية منها الميتانية الكروية والميثانية الجينية، هي ايضاً كروية؛ لكنها غير منتظمة الشكل، البكتيريا المنتجة الميثان لا تقتصر على هذه الاشكال فقط لكنها تحتوي انواع مختلفه من الخلايا المستديرة الرقيقه الطويلة والرزمية.
عمليات الايض في تكوين الميثان.
الخاصية الايضية التي توحد الاصناف المختلفه من البكتيريا المنتجه للميثان، هي قدرتها على الدمج ما بين عملية الاكسدة للهيدروجين وعملية الاختزال لثاني اكسيد الكربون. علاوه على ذلك، قدره العديد من الكائنات على النمو بطريقه ذاتية التغذية تشير إلى القدرة الحيوية الهائلة لهذه الميكروبات. تتميز البكتيريا المولده للميثان عن باقي الكائنات التي تتغذى تغذية ذاتية (استخدام ثاني اكسيد الكربون كمصدر وحيد للكربون) في ان عملية ايض ثاني اكسيد الكربون تتضمن تثبيت للكربون الخلية والحد من الميثان .
في الوقت الحاضر لا يعرف الا القليل عن ردود الفعل الاولية المشاركة في اختزال ثاني اكسيد الكربون إلى غاز الميثان وتثبيت غاز ثاني اكسيد الكربون داخل وسط الخلية. لم يحدد بعد إذا خطوات الاختزال الاولى في عملية تثبيت غاز ثاني اكسيد الكربون إلى الكربون وغاز الميثان تنطوي على مسار مماثل ام لا.
هنالك اثنين من المكونات الكيميائية الحيوية لعملية تكوين الميثان تم اكتشافهم حديثا في مختبر ر.س ولف، حيث أنهم يعملان على ايجاد مسار جديد لفهم عمليتا أكسدة الهيدروجين واختزال ثاني أكسيد الكربون. أحدهم الانزيم المساعد في تكوين المثيل، حيث أنه قام الباحثان ولف وبرايد باكتشافه ثم قاما بتصنيعه كيميائياً وعزله على أساس أنه عامل مساعد مستقر حراريا في سلالة البكتيريا المصنعة للميثان(MOH.)، بالإضافة إلى اكتشاف وجوده في كائنات أخرى مصنعة للميثان. العامل المساعدM الذي صيغته الكيميائية (HSCH2CH2SO3) تم تحديد هيكله وتصنيعه كيميائيا بواسطة تايلور وولف، حيث بدؤوا عملهم بعزل العامل المساعد على هيئة حمض (2,2'-dithiodiethanesulfonic acid) و الذي يتواجد على هيئة نشطة تسمى (2- mercaptoethanesulfonic acid)، و أيضا قاما بفحص مبسط لوصف العامل المساعد (M) و ربطوه بالظروف الانزيمية الضرورية لتكوين الميثان أو تفكيكه بمساعدة هذا العامل المساعد.
المركب الضوئي ذو الوزن الجزيئ القليل (ف420) ظهر وجوده في البكتيريا التي تم اختبارها إلى الان، شيزمن وال هم أول من وصفوا خصائص هذه الصبغة وعلاقتها في ايض الهيدروجين لسلالة البكتيريا المولده للميثان، لكن تركيب هذه الصبغة لم يعرف بعد، يكون امتصاصه الاعلى على موجه 240 نانوميتر عند اختزاله كما ويخسر امتصاصه على موجه 420 نانوميتر عند تاكسده، كما انهم يعتقدون ان تدمير شكل الانزيم يحدث بالهواء، لان عند اختزاله تكون الانزيمات مرتبطه مع ف420 و تكون مستقره، لكن عندما يتم اكسدته تتحرر هذه الانزيمات وتكون غير مستقره.
وجد تي زنج ان اختزال نيوكليوتيد البيريميدين لهذه البكتيريا مرتبط ايضا بهذه الصبغة كما ان اكسدة مركب الفورمات والهيدروجين الموجود في جينوم م.رومينانتيوم، تتم من خلال هذه الصبغة لينتج اختزال ثنائي نوكليوتيد الأدنين وأميد النيكوتين.
عملية اكسدة الهيدروجين في البكتيريا المولدة للميثان مرتبطة بالصبغة، ومن المثير للاهتمام ان كل من العامل المساعد (M) و ف 420 مركبات فريده للبكتيريا المولده للميثان، يتمثل دورهم في حمل الكترون (ف 420) أو حامل للمركب النشط الميثيل(العامل المساعد M).
على سبيل المثال: يمكن استعمال البروتين الناقل للالكترونات المرتبط ب ف 420 بدلا من فيريدوكسين، الفيريدوكسين لم يتم عزله أو التعرف عليه من زراعة نوع واحد من الكائنات الحية التي تصنع الميثان. أضاف تزينج وآل أن الفيريدوكسين الذي تنتجه ("C. pasteurianum") لا يمكنه أن يحل محل ف 420 في التفاعلات التي يستخدم خلالها هذه الصبغة، وأيضا أن ف 420 أو خلاصات ال (MOH.) أو خلاصات ( "M. ruminantium") لا يحلوا مكان الفيريدوكسين المستخدم في تفاعلات يدخل فيها البيروفيت كما في البكتيريا ("C. pasteurianum").
السايتوكرومات من نوع(c) و (b) لم يتم اكتشافها في أي من البكتيريا المصنعة للميثان، لأن هذا مهم في فهم استقلاب الطاقة في الكائنات التي تصنع الميثان، حيث أن باقي الكائنات الحية في عميلة نقل الالكترونات في الفسفرة كانت تعتمد على السايتوكرومات. على العلم أن آليات الفسفرة التأكسدية (oxidative pho f oxidative phosphorylation spholrylation) و نقل الالكترونات في الفسفرة (electron transport phosphorylation) لم يتم برهانها في الكائنات المصنعة للميثان.
اضافه إلى ذلك، البكتيريا المولده للميثان تستخدم الهيدروجين، ثاني اكسيد الكربون، الفورمات و ميثانول كركيزه للتوليد الميثان، المكتشف باركر اقترح آلية موحدة لحساب توليد الميثان من هذه ركائز.
ان ركائز عملية توليد الميثان ترتبط وتتحد مع حامل أو أكثر، بالنهاية سوف يتم اختزالهم إلى الميثان مع اعاده توليد الحوامل. فاكتشاف العامل المساعد M ساعد في تفسير هذا المخطط.
أماكن إنتاج الميثان.
يحدث التخمر المعوي في احشاء بعض الحيوانات، وخاصة الحيوانات المجترة مثل الابقار والاغنام و غيرها، ففي بداية الجهاز يوجد كائنات دقيقه تشمل مولدات الميثان، فتقوم بهضم السلولوز إلى اشكال قابلة للاستخدام من قبل الحيوان. من دون هذه الكائنات لن تستطيع الحيوانات المجترة استهلاك العشب، فالنواتج اللازمة لتصنيع الميثان يتم امتصاصها عن طريق القناة الهضمية، حيث يتم تحرير الميثان من قبل الحيوان عن طريق التجشؤ، ان متوسط كمية الميثان الذي تنتجه البقرة في اليوم الواحد هو 250 لتر من الغاز .
بعض البشر يخرج الغازات المحتوية على غاز الميثان. في أحد الدارسات التي تناولت 9 عينات من براز البشر، اظهرت النتائج ان خمسة فقط من العينات التي تمت عليها الدراسة تحتوي كائنات دقيقه تستطيع ان تنتج الميثان وقد تم الحصول عليها من داخل المستقيم. و قد تبين ان الغازات التي ينتجها البشر تحتوي بمعدل 10% من الميثان من مجمل الغاز المنتج .
بعض الدراسات اقترحت ان الانسجة الموجودة في اوراق النباتات تبعث غاز الميثان. اشارت دراسات اخرى ان النباتات تقوم بامتصاص الميثان من التربة ومن ثم ينبعث عن طريق الانسجة الموجودة باوراقها.
في البيئات الموجودة تحت سطح الارض الخالية من الاكسجين، لوحظ وجود منتجات الميثان، الناتجة من تحلل المواد العضوية. مصدر المواد العضوية هي النفايات المطمورة من قبل الانسان، ومن المواد المترسبة في قاع البحيرات والمحيطات، والرواسب التي تشكلت على هيئة صخور حيث تقوم مولدات الميثان بتحليل هذه المواد العضوية وإنتاج غاز الميثان.
علاقه توليد الميثان مع البيئه.
تتضمن البكتيريا القديمة المولدة للميثان مجموعة متنوعة من الكائنات التي تعيش في ظروف بيئية مختلفة. تعيش هذه البكتيريا في درجات ملوحة مختلفة، ابتداءً من الماء العذب إلى البيئات عالية الملوحة، ويعيش معظمها في المياة العذبة ومياه البحر والقليل منها في البيئات عالية الملوحة.
تتوقف عملية إنتاج الميثان عندما تكون درجة حرارة البيئة المحيطة أقل من 15 سيلسيوس، لكنها تظهر عندما تصل درجة الحرارة إلى ما يقارب 100 سيلسيوس، وتتواجد البكتيريا القديمة في كلتا البيئات. و من الامثلة على ذلك ال"(Methanoculleus submarines)" التي تعيش في البيئات التي تصل حرارتها إلى 15 سيلسيوس، بينما تعيش ال ("Methanopylus kandleri") في البيئات التي تصل حرارتها إلى 100 سيلسيوس، وهنالك العديد من مولدات الميثان الأخرى التي تعد محبة للحرارة، مثل ("Methanococcus jannaschii") التي تعيش في بيئات تصل درجة حرارتها إلى 85 سيلسيوس.
من المنطقي أن تحتوي البكتيريا المحبة للحرارة على محتوى عال من القواعد (غوانين وسايتوسين) لكن هذا الاعتقاد خاطئ، فلقد تم ايجاد بروتين متصل بالهستون يعمل على الارتباط بالحمض النووي DNA، تكمن وظيفة هذا البروتين في رفع درجة الذوبان، وبالتالي العيش في البيئات الصعبة. من العوامل الأخرى التي تساعد مولدات الميثان على تحمل مثل هذه البيئات هو احتواؤها على الإنزيم DNA topoisomerase، الذي يعمل على لف سلاسل الحمض النووي بصورة أكثر إحكاماً وبالتالي زيادة الاستقرار.