Архейҙар

Архейҙар (  иң боронғо, тәүге барлыҡҡа килгән) — күҙәнәк  ядроһы(төшө)  һәм мембраналы  органеллары булмаған бер күҙәнәкле микроорганизмдар. Карл Вёзеның өс доменлы системаһында  таяҡсалар һәм эукариоттар менән бер рәттә тере организмдар домены.

Элегерәк архейҙарҙы таяҡсалар һәм  прокариоттар менән «архебактериялар» тигән дөйөм төркөмгә берләштергәндәр, тик хәҙер был квалификация иҫкергән тип һанала. Хәҙер архейҙарҙың, башҡа тереклек формаһынан айырылып торған, биохимик үҙенсәлектәре башҡа булған, үҙ аллы эволюцияһы булыуы асыҡланған.

Архейҙар 5 типҡа бүленә. Улар араһында кренархеоттар () һәм эвриархеоттар () иң күп өйрәнелгәндәре. Архейҙарҙы квалификациялау ҡатмарлы, улар лаборатория шарттарында үрсемәгән, һәм идентификациялау тереклек итеү урынынан алынған нуклеин кислотаһы өлгөһө нигеҙендә башҡарыла.

Архейҙар һәм бактериялар күҙәнәк ҙурлығы һәм формаһы буйынса бик оҡшаш, шулай ҙа ҡайһы бер архейзар ғәҙәти булмаған формала була, мәҫәлән, Haloquadratum walsbyi күҙәнәктәре ялпаҡ һәм квадрат. Бактериялар менән оҡшаш булыуға ҡарамаҫтан, архейҙарҙың ҡайһы бер гендары һәм метаболик юлдары уларҙы эукариоттарға (атап әйткәндә, транскрипция һәм тәржемә процестарын катализлаусы ферменттар) яҡынайта. Архейҙар биохимияһының башҡа яҡтары ла үҙенсәлекле, мәҫәлән, ябай эфир бәйләнеше булған липидтарҙың күҙәнәк мембраналарында булыуы. Күпселек архейзар — хемоавтотрофтар. Эукариоттарға ҡарағанда уларҙың энергия сығанаҡтары байтаҡҡа күберәк: шәкәр кеүек ябай органик берләшмәләрҙән алып аммиак, металл иондарына һәм хатта водородҡа тиклем. Тоҙға сыҙамлы архейҙар — галоархейҙар — ҡояш нурҙарын энергия сығанағы сифатында ҡуллана, архейҙарҙың башҡа төрҙәре углеродты теркәйҙәр , әммә үҫемлектәрҙән һәм цианобактерияларҙан (зәңгәр-йәшел ылымыҡтар) айырмалы рәүештә, архейҙың бер төрө лә быны ла, тегене лә бер үк ваҡытта эшләмәй. Архейҙар енесһеҙ юл менән үрсейҙәр: бинар бүленеү, тарҡалыу һәм бөрөләнеү. Бактерияларҙан һәм эукариоттарҙан айырмалы рәүештә, архейҙарҙың билдәле бер төрө лә споралар барлыҡҡа килтермәй.

Башта архейҙар ҡырыҫ шарттарҙа — эҫе шишмәләрҙә, тоҙло күлдәрҙә йәшәгән экстремофил тип иҫәпләнһә лә, һуңынан төрлө урындарҙа, шул иҫәптән тупраҡта, океандарҙа, һаҙлыҡтарҙа һәм кешенең туҡ эсәгендә табыла . Бигерәк тә океандарҙа архейҙар күп, һәм,бәлки, планктон архейҙарҙы тере организмдарҙың иң ҙур төркөмө булып торалыр. Архейҙар Ерҙәге тереклектең мөһим өлөшө булып торалар. Углерод һәм азот циклдарында ҙур роль уйнайҙар. Архейҙарҙың билдәле вәкилдәренең береһе лә паразит йә патоген организм түгел, әммә йыш ҡына улар мутуалистар һәм комменсалдар. Ҡайһы бер вәкилдәре метаногендар булып, кешеләрҙең һәм көйшәүселәрҙең аш һеңдереү трактында йәшәйҙәр, унда аш һеңдереүҙе тормошҡа ашырырға ярҙам итәләр.

 Асыу тарихы 
мини|справа|Архейҙар тәүге тапҡыр экстремаль йәшәү урындарында — эҫе вулкан сығанаҡтарында табыла
Төркөмдөң тәүге ағзалары төрлө экстремаль йәшәү урындарында, геотермаль сығанаҡтарҙа табыла.

ХХ быуаттың күп өлөшөндә прокариоттар берҙәм төркөм булып һанала һәм биохимик, морфологик һәм метаболик һыҙаттар буйынса классификациялана. Мәҫәлән, микробиологтар микроорганизмдарҙы күҙәнәк формаһына, күҙәнәк стенаһы төҙөлөшө деталдәренә һәм микроорганизмдар ҡулланған матдәләргә ҡарап классификацияларға тырыша. 1965 йылда төрлө прокариоттарҙың ген төҙөлөшө оҡшашлығы нигеҙендә туғанлыҡ дәрәжәһен билдәләү тәҡдим ителә. Бындай алым, филогенетика бөгөнгө көндә төп алым булып тора.

Архейҙар беренсе тапҡыр филогенетик ағаста прокариоттарҙың айырым төркөмө булараҡ 1977 йылда Карл Везе һәм Джордж Эдвард Фокс тарафынан 16S рРНК сағыштырма анализында айырыла. Башта был ике төркөм архебактериялар (лат. Archaebacteria) һәм эубактерии (Eubacteria) тип билдәләнә һәм батшалыҡ йәки ярым батшалыҡ тип баһалана, уларҙы Везе һәм Фокс Urkingdoms тип атай. Вёзе, прокариоттарҙың был төркөмө бөтөнләй икенсе төрлө тормош төрө, тип ныҡыша. Был айырманы күрһәтер өсөн прокариоттарҙың ике төркөмө артабан архейҙар һәм бактериялар тип атала.

Тәүҙә яңы доменға метаноген микроорганизмдар ғына иҫәпләгәндәр. Архейҙар эҫе шишмәләр, тоҙло күлдәр кеүек экстремаль шарттарҙа ғына йәшәй тип иҫәпләгәндәр. Әммә ХХ быуат аҙағына микробиологтар архейҙар тәбиғәттә киң таралған ҙур һәм төрлө организмдар төркөмө тигән һығымтаға килә. Архейҙарҙың күп төрҙәре, тупраҡта һәм океан һыуҙарында йәшәй. Был асыш һыу һәм тупраҡ өлгөләрендәге прокариоттарҙа булған нуклеин кислоталары идентификациялау  өсөн полимер сылбыры реакцияһы ҡулланғас асыҡланған. Был ысул лабораторияла теге йәки был сәбәптәр арҡаһында культифацияланмаған организмдарҙы асыҡларға  мөмкинлек бирә.

 Килеп сығыуҙары һәм эволюция 
Таш булып ҡатҡан прокариотик күҙәнәктәр 3,5 миллиард йыл менән даталанһа ла, прокариоттарҙың күпселеге үҙенә генә хас морфологик һыҙаттарға эйә түгел, шуға күрә ташҡа әүерелгән формаларҙы архейҙар ҡалдыҡтары тип аныҡ ҡына билдәләп булмай. Шул уҡ ваҡытта архейҙар өсөн хас булған липидтарҙың химик ҡалдыҡтары мәғлүмәтлерәк, сөнки был ҡушылмалар башҡа организмдарҙа осрамай. Ҡайһы бер баҫмалар архейҙар йәки эукариоттарҙың липид ҡалдыҡтары 2,7 миллиард йәштә булған таш тоҡомдарҙа булыуын күрһәтә, әммә был мәғлүмәттәрҙең дөрөҫ булыуы шик тыуҙыра. Был липидтарҙың ҡалдыҡтарының иң боронғолары Гренландияның көнбайышындағы Исуан йәшелташ бүлкәтендә осрай, ҡайҙа Ерҙә 3,8 миллиард йыл элек барлыҡҡа килгән ултырма тау тоҡомдары урынлашҡан. Архейҙар Ерҙә йәшәгән иң боронғо тере йәндәр булыуы ихтимал.

 Архейҙарҙың һәм башҡа домендарҙың сағыштырма характеристикалары 
Түбәндәге таблицала башҡа домендарға хас булған һәм хас булмаған ҡайһы бер архейҙар һыҙаттары күрһәтелгән.Information is from Willey J.M., Sherwood L.M., Woolverton C.J. Microbiology 7th ed. (2008), Ch. 19 pp. 474—475, except where noted..
 Архейҙар һәм бактерияларға хас Архейҙар һәм эукариоттарға хас Тик архейҙарға ғына хас Һынланған ядро һәм мембрана органеллалары юҡ  Пептидогликан (муреин) юҡ  Күҙәнәк стенаһының төҙөлөшө (мәҫәлән, ҡайһы бер архейҙарҙың күҙәнәк стеналарында псевдомуреин бар) Ҡулсалы хромосома ДНК гистондар менән бәйле Күҙәнәк мембранаһында ябай эфир бәйләнеше булған липидтар бар Гендар оперондарға берләшкән Трансляция метиониндан башланау бактерий трансляция начинается с формилметионина Флагеллиндар структураһы Транскрипция комплексының РНК-полимераза, промоторҙары һәм башҡалар компоненттары оҡшашлығы рибосомалар скруктураһы (ҡайһы бер билдәләр бактерияларға яҡын, ҡайһы берҙәре эвкариоттарға яҡын) Полицистрон мРНК ДНК репликацияһы һәм репарацияһы оҡшаш  тРНК структураһы һәм метаболизм Күҙәнәктәр размеры эукариоттарҙыҡына ҡарағанда бәләкәйерәк  АТФаза (тип V) оҡшаш 

 Тәбиғи йәшәү мөхите 
Архейҙар йәшәү урындарының киң диапазонында йәшәй һәм глобаль экосистеманың мөһим өлөшө булып тора, дөйөм биомассаның 20 процентын тәшкил итә алалар. Тәүге табылған архейҙар экстремофилдар була. Ысынлап та, архейҙарҙың күбеһе юғары температурала, йыш ҡына 100 °C-тан артыҡ булған гейзерҙарҙа, май йыйғыстарҙа осрай. Башҡалары бик һалҡын шарттарҙа, бик тоҙло, юғары кислоталы һәм юғары һелтеле мөхиттә, шулай уҡ юғары баҫым аҫтында — 700 атмосфераға тиклем (барофилдар) тормошҡа яраҡлашҡандар. Әммә архейҙар араһында йомшаҡ шарттарҙа, һаҙлыҡлы урындарҙа, канализацияла, океандарҙа һәм тупраҡта тереклек иткән мезофилдар ҙа бар.

Экстремофил архейҙар дүрт төп физиологик төркөмгә ҡарай: галофилдар, термофилдар, ацидофилдап (кислотаға сыҙамлы), алкалифилдар (һелтәгә сыҙамлы). Был төркөмдәрҙе типта йәки башҡа бойондороҡһоҙ таксон булараҡ ҡарала алмай. Бер-береһенә тәьҫир итмәйҙәр, ә ҡайһы бер архейҙар бер үк ваҡытта бер нисә төркөмгә ҡарай. Әммә улар классификация өсөн уңайлы башланғыс нөктә булып тора.

 Экология 

 Матдәләр әйләнешендә ролдәре 
Архейҙар төрлө йәшәү урындарында углерод, азот, көкөрт кеүек элементтарҙы яңынан ҡулланалар. Бындай әүерелештәр экосистеманың нормаль эшләүе өсөн кәрәк булһа ла, архейҙар кеше эшмәкәрлеге арҡаһында килеп тыуған зарарлы үҙгәрештәргә һәм хатта бысраныуға ла булышлыҡ итә ала.

Архейҙар азот циклының күп этаптарын үтәй. Был экосистеманан азотты сығарыусы реакцияларҙы, мәҫәлән, азот һулышы һәм денитрификация, азотты йотоусы процестарҙы, мәҫәлән, нитраттарҙы үҙләштереү һәм азотты фиксациялау, үҙ эсенә ала. Һуңғы ваҡытта архейҙарҙың аммиактың окисланыуға йәлеп ителеүе асыҡлана. Был реакциялар океандарҙа айырыуса мөһим. Архейҙар шулай уҡ аммиактың тупраҡта окисланыуында ла мөһим роль уйнай. Нитриттар барлыҡҡа килтерәләр, һуңынан улар башҡа микробтар тарафынан нитраттарға окислана. Һуңғыларын үҫемлектәр һәм башҡа организмдар ҡуллана.

Көкөрт циклында көкөрт ҡушылмаларының окисланыуы иҫәбенә йәшәгән архейҙар уларҙы ташлы тау тоҡомдарынан ала һәм башҡа организмдар өсөн ҡулайлы итә. Әммә бының менән шөғөлләнгән төрҙәр, мәҫәлән, Sulfolobus, көкөрт кислотаһын өҫтәмә продукт сифатында барлыҡҡа килтерә, ә ташландыҡ шахталарҙа бындай организмдарҙың булыуы кислоталы шахта һыуҙары менән бергә тирә-яҡ мөхиткә зыян килтереүе ихтимал.

Углерод циклында метаногендар водородты алып ташлайҙар һәм микроорганизмдар популяцияларының органик матдәләрҙе тарҡатыуында мөһим роль уйнайҙар, улар анаэробик экосистемаларҙа, мәҫәлән, ләм, һаҙлыҡ, һыу таҙартыу ҡоролмаларында тарҡатыусылар ролен үтәйҙәр. Әммә метан — парник эффектты барлыҡҡа килтергән ер атмосфераһында иң таралған газдарының береһе, парник газдарының дөйөм һанының 18 процентын тәшкил итә . Парник эффектын тыуҙырыу һәләте углекислый газға ҡарағанда 25 тапҡырға һөҙөмтәлерәк. Метаногендар (атмосфера метанының төп сығанағы) метандың йыллыҡ эмиссияһының күп өлөшөн бүлеп сығара . Шуға күрә был архейҙар Ерҙә парник эффектын булдырыуҙа һәм глобаль йылыныуҙа ҡатнашалар.

 Иҫкәрмәләр 

 Һылтанмалар 






 Әҙәбиәт 
 Воробьева Л. В. Археи: Учебное пособие для вузов. — М.: Академкнига, 2007. — 447 с.

 Морозова О. В. Загадки архей и их фагов // Вестник ВОГиС. — 2005. — Том 9. — № 1. — С. 55—66



Категория:Домендар (биология)