الكائنات الحية الدقيقة البحرية

يتم تعريف الكائنات الحية الدقيقة البحرية من خلال موطنها على أنها كائنات دقيقة تعيش في بيئة بحرية ، أي في المياه المالحة للبحر أو المحيط أو المياه قليلة الملوحة لمصب ساحلي. الكائن الدقيق (أو الميكروب) هو أي كائن حي أو فيروس مجهري ، يكون صغيرًا جدًا بحيث لا يمكن رؤيته بالعين المجردة بدون تكبير. الكائنات الحية الدقيقة متنوعة للغاية.Madigan M; Martinko J, eds. (2006). Brock Biology of Microorganisms (13th ed.). Pearson Education. p. 1096. ISBN 978-0-321-73551-5. يمكن أن تكون وحيدة الخلية أو متعددة الخلايا وتشمل البكتيريا والعتائق والفيروسات ومعظم الكائنات الأولية ، بالإضافة إلى بعض الفطريات والطحالب والحيوانات ، مثل الروتيفر ومجدافيات الأرجل. العديد من الحيوانات والنباتات العيانية لها مراحل أحداث مجهرية. يصنف بعض علماء الأحياء المجهرية الفيروسات على أنها كائنات دقيقة ، لكن آخرين يعتبرونها غير حية.Rybicki EP (1990). "The classification of organisms at the edge of life, or problems with virus systematics". South African Journal of Science. 86: 182–6. ISSN 0038-2353.

تشير التقديرات إلى أن الكائنات الحية الدقيقة البحرية تشكل حوالي 70٪ ، أو حوالي 90٪ ، من الكتلة الحيوية في المحيط. مجتمعة تشكل الميكروبيوم البحري. على مدى بلايين السنين طور هذا الميكروبيوم العديد من أنماط الحياة والتكيفات وأصبح يشارك في الدورة العالمية لجميع العناصر الكيميائية تقريبًا.Lwoff A (1956). "The concept of virus". Journal of General Microbiology. 17 (2): 239–53. doi:10.1099/00221287-17-2-239. PMID 13481308. تعد الكائنات الحية الدقيقة ضرورية لإعادة تدوير المغذيات في النظم البيئية لأنها تعمل كمحللات. كما أنها مسؤولة عن جميع عمليات التمثيل الضوئي تقريبًا التي تحدث في المحيط ، فضلاً عن دورة الكربون والنيتروجين والفوسفور والعناصر الغذائية الأخرى والعناصر النزرة.Bar-On, YM; Phillips, R; Milo, R (2018). "The biomass distribution on Earth". PNAS. 115 (25): 6506–6511. doi:10.1073/pnas.1711842115. PMC 6016768. PMID 29784790. الكائنات الحية الدقيقة البحرية تحبس كميات كبيرة من الكربون وتنتج الكثير من الأكسجين في العالم.Cavicchioli, Ricardo; Ripple, William J.; Timmis, Kenneth N.; Azam, Farooq; Bakken, Lars R.; Baylis, Matthew; Behrenfeld, Michael J.; Boetius, Antje; Boyd, Philip W.; Classen, Aimée T.; Crowther, Thomas W.; Danovaro, Roberto; Foreman, Christine M.; Huisman, Jef; Hutchins, David A.; Jansson, Janet K.; Karl, David M.; Koskella, Britt; Mark Welch, David B.; Martiny, Jennifer B. H.; Moran, Mary Ann; Orphan, Victoria J.; Reay, David S.; Remais, Justin V.; Rich, Virginia I.; Singh, Brajesh K.; Stein, Lisa Y.; Stewart, Frank J.; Sullivan, Matthew B.; et al. (2019). "Scientists' warning to humanity: Microorganisms and climate change". Nature Reviews Microbiology. 17 (9): 569–586. doi:10.1038/s41579-019-0222-5. PMC 7136171. PMID 31213707. CC BY icon.svg Modified text was copied from this source, which is available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 ملخص 

تشكل الكائنات الدقيقة حوالي 70٪ من الكتلة الحيوية البحرية. الكائن الدقيق ، أو الميكروب ، هو كائن حي مجهري صغير جدًا بحيث لا يمكن التعرف عليه بشكل مناسب بالعين المجردة. في الممارسة العملية ، يشمل ذلك كائنات أصغر من حوالي 0.1 مم.Bolhuis, H. and Cretoiu, M.S. (2016) "What is so special about marine microorganisms?". In: L. J. Stal and M. S. Cretoiu (Eds.) The Marine Microbiome, pages 3–20, Springer. ISBN 978-3-319-33000-6

يمكن أن تكون هذه الكائنات وحيدة الخلية أو متعددة الخلايا. تتنوع الكائنات الحية الدقيقة وتشمل جميع البكتيريا والعتائق ، ومعظم الطلائعيات بما في ذلك الطحالب والأوليات والطلائعيات الشبيهة بالفطريات ، بالإضافة إلى بعض الحيوانات المجهرية مثل الروتيفير. العديد من الحيوانات والنباتات العيانية لها مراحل أحداث مجهرية. يصنف بعض علماء الأحياء المجهرية الفيروسات على أنها كائنات دقيقة ، لكن آخرين يعتبرونها غير حية."Functions of global ocean microbiome key to understanding environmental changes". www.sciencedaily.com. University of Georgia. 10 December 2015. Retrieved 11 December 2015.

تعد الكائنات الحية الدقيقة ضرورية لإعادة تدوير المغذيات في النظم البيئية لأنها تعمل كمحللات. بعض الكائنات الحية الدقيقة مسببة للأمراض ، وتسبب المرض وحتى الموت في النباتات والحيوانات. نظرًا لكونها من سكان أكبر بيئة على وجه الأرض ، فإن الأنظمة البحرية الميكروبية تحدث تغييرات في كل نظام عالمي. الميكروبات هي المسؤولة فعليًا عن جميع عمليات التمثيل الضوئي التي تحدث في المحيط ، فضلاً عن دورة الكربون والنيتروجين والفوسفور والعناصر الغذائية الأخرى.Wade, Nicholas (25 July 2016). "Meet Luca, the Ancestor of All Living Things". New York Times. Retrieved 25 July 2016.

 الفيروسات البحرية 
الفيروس هو عامل معدٍ صغير يتكاثر فقط داخل الخلايا الحية للكائنات الحية الأخرى. يمكن للفيروسات أن تصيب جميع أنواع الحياة ، من الحيوانات والنباتات إلى الكائنات الحية الدقيقة ، بما في ذلك البكتيريا والعتائق.Suttle, C.A. (2005). "Viruses in the Sea". Nature. 437 (9): 356–361. Bibcode:2005Natur.437..356S. doi:10.1038/nature04160. PMID 16163346. S2CID 4370363.

عندما لا تكون الفيروسات داخل خلية مصابة أو في طور إصابة الخلية ، توجد الفيروسات في شكل جزيئات مستقلة. تتكون هذه الجسيمات الفيروسية ، المعروفة أيضًا باسم فيروس ، من جزأين أو ثلاثة أجزاء: (1) المادة الوراثية (الجينوم) المصنوعة إما من DNA أو RNA ، وهي جزيئات طويلة تحمل معلومات وراثية ؛ (2) غلاف بروتيني يسمى القفيصة ، يحيط ويحمي المادة الجينية ؛ وفي بعض الحالات (3) غلاف من الدهون يحيط بغلاف البروتين عندما يكونون خارج الخلية. وتتراوح أشكال جزيئات الفيروس هذه من الأشكال الحلزونية وعشرونية الوجوه البسيطة لبعض أنواع الفيروسات إلى الهياكل الأكثر تعقيدًا لأنواع أخرى. تحتوي معظم أنواع الفيروسات على فيريونات صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها بالمجهر الضوئي. يبلغ متوسط الفيريون حوالي واحد على مائة من حجم البكتيريا المتوسطة.Glöckner, F.O., Gasol, J.M., McDonough, N., Calewaert, J.B. et al. (2012) Marine microbial diversity and its role in ecosystem functioning and environmental change. European Science Foundation, Position Paper 17. ISBN 978-2-918428-71-8

 بدائيات النوى 
تشكل البكتيريا مجالًا كبيرًا من الكائنات الحية الدقيقة بدائية النواة. عادةً ما يبلغ طول البكتيريا بضعة ميكرومتر ، ولها عدد من الأشكال ، تتراوح من الكرات إلى القضبان واللوالب. كانت البكتيريا من بين أشكال الحياة الأولى التي ظهرت على الأرض ، وهي موجودة في معظم موائلها. تعيش البكتيريا في التربة والمياه والينابيع الساخنة الحمضية والنفايات المشعة والأجزاء العميقة من قشرة الأرض. تعيش البكتيريا أيضًا في علاقات تكافلية وطفيلية مع النباتات والحيوانات.

بمجرد اعتبارها نباتات تشكل فئة الفصام ، تم تصنيف البكتيريا الآن على أنها بدائيات النوى. على عكس خلايا الحيوانات وحقيقيات النوى الأخرى ، لا تحتوي الخلايا البكتيرية على نواة ونادرًا ما تأوي عضيات مرتبطة بالغشاء. على الرغم من أن مصطلح البكتيريا يشمل تقليديًا جميع بدائيات النوى ، فقد تغير التصنيف العلمي بعد اكتشاف أن بدائيات النوى تتكون من مجموعتين مختلفتين تمامًا من الكائنات الحية التي تطورت من سلف مشترك قديم في التسعينيات. تسمى هذه المجالات التطورية البكتيريا والعتائق.Suttle CA (2007). "Marine viruses—major players in the global ecosystem". Nature Reviews Microbiology. 5 (10): 801–12. doi:10.1038/nrmicro1750. PMID 17853907. S2CID 4658457.

 حقيقيات النواة 
يمكن تصنيف جميع الكائنات الحية على أنها بدائيات النوى أو حقيقيات النوى. نشأت الحياة بدائيات النوى أحادية الخلية ثم تطورت لاحقًا إلى حقيقيات النوى الأكثر تعقيدًا. على عكس الخلايا بدائية النواة ، فإن الخلايا حقيقية النواة منظمة للغاية. بدائيات النوى هي البكتيريا والعتائق ، بينما حقيقيات النوى هي أشكال الحياة الأخرى - الطلائعيات والنباتات والفطريات والحيوانات. عادة ما تكون الطلائعيات أحادية الخلية ، في حين أن النباتات والفطريات والحيوانات عادة ما تكون متعددة الخلايا.Robbins, Jim (13 April 2018). "Trillions Upon Trillions of Viruses Fall From the Sky Each Day". The New York Times. Retrieved 14 April 2018.

يبدو من المعقول جدًا أن جذر حقيقيات النوى يقع داخل العتائق. قد يكون أقرب الأقارب المعروفين في الوقت الحاضر هو قسم Heimdallarchaeota الخاص بـ Asgard superphylum المقترح. هذه النظرية هي نسخة حديثة من سيناريو تم اقتراحه في الأصل في عام 1984 كفرضية الخلية البادئة ، عندما كانت البروتينات الحرارية أقرب الأقارب البدائية المعروفة لحقيقيات النوى في ذلك الوقت. تم اكتشاف شكل انتقالي محتمل من الكائنات الحية الدقيقة بين بدائيات النوى وحقيقية النواة في عام 2012 من قبل علماء يابانيين. شعب ميو بالاكارو هو كائن حي دقيق فريد من نوعه أكبر من بدائيات النوى النموذجية ، ولكن مع مادة نووية محاطة بغشاء كما هو الحال في حقيقيات النوى ، ووجود المتعايشات الداخلية. يُنظر إلى هذا على أنه أول شكل تطوري معقول للكائنات الحية الدقيقة ، حيث يُظهر مرحلة التطور من بدائيات النوى إلى حقيقيات النوى.Reche, Isabel; D'Orta, Gaetano; Mladenov, Natalie; Winget, Danielle M; Suttle, Curtis A (29 January 2018). "Deposition rates of viruses and bacteria above the atmospheric boundary layer". ISME Journal. 12 (4): 1154–1162. doi:10.1038/s41396-017-0042-4. PMC 5864199. PMID 29379178.

 مراجع 

 مصادر عامة 
 Haq B.U. and Boersma A. (Eds.) (1998) Introduction to Marine Micropaleontology Elsevier. 
 Kirchman, David L. (2018) Processes in Microbial Ecology Oxford University Press. 
 Helmreich, Stefan (2009) Alien Ocean: Anthropological Voyages in Microbial Seas University of California Press. 
 Munn, Colin B. (2019) Marine Microbiology: Ecology & Applications CRC Press. 
 Stal LJ and Cretoiu MS (2016) The Marine Microbiome: An Untapped Source of Biodiversity and Biotechnological Potential Springer. 
 Middelboe M and Corina Brussaard CPD (Eds.) Marine Viruses 2016, MDPI.  Download PDF
 Ohtsuka S, Suzaki T, Horiguchi T, Suzuki N and Not F (Eds.) (2015) Marine Protists: Diversity and Dynamics Springer. 
 Johnson MD and V. Moeller HV (2019) Mixotrophy in Protists: From Model Systems to Mathematical Models, 2nd Edition, Frontiers Media. 
 Radiolarian art

تصنيف:علم الأحياء البحرية
تصنيف:علم العوالق
تصنيف:علوم المحيطات البيولوجية
تصنيف:كائنات حية بحرية
تصنيف:مسطحات مائية
تصنيف:ميكروبات