هناك العديد من الفروع والفئات في علم الأحياء ، ولكل منها خصائصها وأهميتها. واحد منهم هو علم الأحياء الدقيقة ، بفضله حققنا العديد من التطورات المهمة في العلوم وخاصة في الطب. ومع ذلك ، لا تزال المعرفة البشرية محدودة للغاية في هذا الشأن. لذلك ، يتم إجراء اكتشافات جديدة باستمرار.
على الرغم من أن معظم الناس يربطون بين الميكروبات ومسببات الأمراض التي تسبب المرض للإنسان والحيوان ، فإن الحقيقة هي ذلك لا يمكننا العيش بدون معظم الكائنات الحية الدقيقة. بالإضافة إلى ذلك ، نستخدمها حتى على المستوى الصناعي. في هذه المقالة سوف نتحدث عن علم الأحياء الدقيقة ، وشرح ما هو عليه وتسمية جميع الأنواع الموجودة. بالإضافة إلى ذلك ، نريد أن نفهم أهمية تطبيق هذا العلم للناس. إذا كنت مهتمًا بالموضوع ، فاستمر في القراءة.
ما هو علم الأحياء الدقيقة؟
يوجد في علم الأحياء العديد من الفروع التي تدرس جوانب مختلفة من هذه المجموعة الهائلة. أحد هذه العلوم هو علم الأحياء الدقيقة. هذا هو المسؤول عن دراسة وتحليل الكائنات الحية الدقيقة. نظرًا لأن هذا الفرع من علم الأحياء يركز بشكل أساسي على مسببات الأمراض البشرية ، فإنه غالبًا ما يرتبط بفئات داخل الطب ، مثل علم المناعة وعلم الأوبئة وعلم الأمراض.
على الرغم من أن المعرفة التي لدينا اليوم بفضل علم الأحياء الدقيقة واسعة جدًا ، لا يزال هناك العديد من الأشياء التي يجب اكتشافها ومعرفتها. الاكتشافات الجديدة ثابتة في هذا العلم ولا عجب ، لأنه حسب التقديرات ، حاليًا تم دراسة 1٪ فقط من الكائنات الحية الدقيقة في المحيط الحيوي. لهذا السبب ، لا يزال علم الأحياء الدقيقة في مهده ، على الرغم من حقيقة أن الميكروبات الأولى تم اكتشافها قبل 300 عام. ولكن بالمقارنة مع المجالات البيولوجية الأخرى مثل علم النبات وعلم الحيوان وعلم الحشرات ، فإن علم الأحياء الدقيقة قد بدأ للتو.
الكائنات الدقيقة
لكن ما هي الكائنات الحية الدقيقة؟ إنها كائنات حية صغيرة لا يمكن رؤيتها بالعين البشرية. الاسم الآخر الذي يُعرفون به هو "الميكروبات". لذلك يمكننا القول أن علم الأحياء الدقيقة هو العلم الذي يدرس الكائنات الحية التي لا يمكن رؤيتها إلا من خلال المجهر: كائنات بدائية النواة وحقيقية النواة بسيطة.
يمكن أن تتكون الميكروبات من خلية واحدة ، وبالتالي تكون أحادية الخلية ، أو مجموعات صغيرة من الخلايا تتكون من خلايا مكافئة ، لذلك لن يكون هناك تمايز بين الخلايا. يمكن أن تكون هذه حقيقية النواة أو بدائية النواة. في الحالة الأولى ، تحتوي الخلايا على غلاف نووي ، مثل الفطريات. من ناحية أخرى ، لا تحتوي بدائيات النوى على هذا الغلاف ، كما هو الحال بالنسبة للبكتيريا. مع ذلك، ركز علماء الأحياء الدقيقة بشكل خاص على الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض وجدت بين البكتيريا والفيروسات والفطريات. تُركت الميكروبات الأخرى لفروع أخرى من علم الأحياء ، مثل علم الطفيليات.
ما هي أنواع علم الأحياء الدقيقة؟
نظرًا لأنه مجال واسع جدًا ، فهناك العديد من أنواع علم الأحياء الدقيقة التي يمكن للطلاب التخصص فيها. سنرى أدناه ماهيتهم وما يدورون حوله.
علم وظائف الأعضاء الميكروبي
في حالة علم وظائف الأعضاء الميكروبي ، يتم دراسته على المستوى البيوكيميائي ، عمل خلايا الكائنات الحية الدقيقة. هذا ينطوي على التمثيل الغذائي وتنظيمه ونموه. يرتبط هذا النوع من علم الأحياء الدقيقة ارتباطًا وثيقًا بعلم الوراثة الميكروبي.
علم الوراثة الميكروبية
هذا الفرع يدرس تنظيم وتنظيم جينات الكائنات الحية الدقيقة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يحلل أيضًا كيفية تنظيم هذه الجينات لعمل الخلايا. يرتبط علم الوراثة الميكروبي ارتباطًا وثيقًا بالبيولوجيا الجزيئية.
علم الأحياء الدقيقة الطبية
كما يمكننا أن نتخيل ، علم الأحياء الدقيقة الطبي هو المسؤول عن دراسة تلك الميكروبات تسبب المرض في الإنسان ، والتسبب في العلاج ، والانتقال. لهذا السبب ، يعد هذا النوع من علم الأحياء الدقيقة مهمًا جدًا لعلوم أخرى مثل الطب وعلم الأدوية وعلم الأوبئة وبالطبع الصحة العامة.
علم الأحياء الدقيقة البيطري
مثل النوع السابق ، علم الأحياء الدقيقة البيطري يدرس الميكروبات التي تسبب المرض ولكن هذه المرة الحيوانات. يركز بشكل أساسي على الكائنات الحية الدقيقة التي تؤثر سلبًا على الحيوانات الأليفة والحيوانات ذات الأهمية الاقتصادية ، مثل الأغنام والخنازير والماعز والدواجن ، إلخ.
علم الأحياء الدقيقة البيئية
عندما نتحدث عن علم الأحياء الدقيقة البيئي ، فإننا نعني العلم الذي يدرس تنوع الكائنات الحية الدقيقة ودورها في بيئاتها الطبيعية. يشمل هذا الفرع علم الأحياء الدقيقة ، والمعالجة الحيوية ، والتنوع الميكروبي ، والبيئة الميكروبية.
علم الأحياء الدقيقة التطوري
كما يمكنك أن تتخيل بالتأكيد ، فإن هذا العلم يدرس تطور الكائنات الحية الدقيقة ، بما في ذلك تصنيف البكتيريا النظامية.
علم الأحياء الدقيقة الصناعي
يوجد أيضًا على المستوى الصناعي نوع من علم الأحياء الدقيقة. هذا هو المسؤول عن الدراسة استغلال الميكروبات فيما يتعلق باستخدامها في العمليات الصناعية المختلفة. وهنا بعض الأمثلة:
- إنتاج أغذية مثل الجبن والزبادي وغيرها.
- إنتاج المستحضرات الحيوية ، مثل اللقاحات أو الترياق.
- معالجة مياه الصرف الصحي.
- التخمير الصناعي من أجل الحصول على المشروبات الكحولية.
يرتبط هذا العلم ارتباطًا وثيقًا بالتكنولوجيا الحيوية ، حيث يتم تحفيز إنتاج بعض المستقلبات الميكروبية المحددة من خلال تقنيات الهندسة الوراثية ، وكل ذلك من أجل المصلحة الاقتصادية بالطبع. هذه هي الطريقة التي يتم بها الحصول على المضادات الحيوية والفيتامينات والأحماض العضوية والأحماض الأمينية ، من بين أمور أخرى.
ميكروبيولوجيا الغذاء
فيما يتعلق بالطعام ، التحليلات التي يقوم بها علم الأحياء الدقيقة فعالة للغاية. النتائج التي يتم الحصول عليها في المختبر هي الجزء الأكثر تعقيدًا في عملية التقييم بأكملها.
علم الأحياء الدقيقة الصحية
دراسات الأحياء الدقيقة الصحية الميكروبات التي تفسد وتلوث الطعام ، أو تمكنوا بواسطتها من نقل الأمراض إلى من يتعاطونها.
علم الأحياء الدقيقة الزراعية
بعض الكائنات الحية الدقيقة وخاصة الفطريات والبكتيريا ، الموجودة في التربة المستخدمة في زراعة النباتات ذات فائدة اقتصادية. العلم الذي يدرسهم وتفاعلهم المفيد هو علم الأحياء الدقيقة الزراعي.
علم أمراض النبات
فيما يتعلق بعلم النبات ، فإن علم الأمراض النباتية هو الدراسة أمراض النبات. يمكن للعديد من الكائنات الحية الدقيقة مثل الفيروسات والبكتيريا والفطريات أو الديدان الخيطية أن تؤثر على النباتات.
علم البيئة الميكروبية
فيما يتعلق بالبيئة الميكروبية ، فهي تدرس سلوك الميكروبات عند التفاعل في نفس البيئة. للقيام بذلك ، ينشئون علاقات بيولوجية مع بعضهم البعض.
التخصصات والتخصصات الفرعية ذات الصلة
بصرف النظر عن أنواع الميكروبيولوجيا الموجودة ، هناك بعض التخصصات التي ترتبط بهذا العلم أو تشكل جزءًا منه. وهنا لائحة من لهم:
- علم الجراثيم: دراسة بدائيات النوى ، وهي في الأساس بكتيريا وعتائق. يشمل Mycobacteriology.
- علم الفطريات: دراسة الطحالب والطحالب الدقيقة. وتسمى أيضًا "علم الجواهر".
- علم الفطريات: ادرس الفطر.
- علم الأحياء الدقيقة: دراسة الأحافير الدقيقة.
- علم الحفريات: دراسة حبوب اللقاح والجراثيم.
- علم الحيوان الأولي: ادرس البروتوزوا.
- علم الفيروسات: دراسة الفيروسات.
ما هو تطبيق علم الأحياء الدقيقة؟
على الرغم من أن الكائنات الحية الدقيقة على المستوى التاريخي كانت مرتبطة فقط بالأمراض البشرية والحيوانية ، فإننا نعلم اليوم أن الميكروبات المرضية تمثل نسبة منخفضة جدًا من الإجمالي. الغالبية العظمى من الكائنات الحية الدقيقة جيدة وضرورية لنا وللنظم البيئية ، مثل البكتيريا التي تعيش بشكل تكافلي في الجهاز الهضمي. بدونهم لن نكون قادرين على الهضم.
بصرف النظر عن الوظائف الحيوية التي تؤديها في كائناتنا ، تستخدم الكائنات الحية الدقيقة أيضًا صناعيًا لإنتاج ، على سبيل المثال ، المشروبات الكحولية أو الزبادي أو المضادات الحيوية. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أهميتها في الأبحاث البيولوجية التي يتم إجراؤها في جميع أنحاء العالم. من بين هؤلاء إنتاج البروتين واستنساخ الجينات.
نظرًا لكونه علمًا متخصصًا للغاية ، فإن المعرفة الميكروبيولوجية تنقسم إلى عدة قطاعات:
- علم الأحياء الدقيقة الطبية
- علم المناعة
- علم الأحياء الدقيقة البيئية
- علم الأحياء الدقيقة الزراعية
- التكنولوجيا الحيوية
كل واحد منهم ضروري لنوع الحياة التي نعيشها حاليًا. ما هو أكثر من ذلك ، العديد من هذه العلوم لن تكون متقدمة جدًا لولا علماء الأحياء الدقيقة.
الأهمية اليوم
كما ذكرنا أعلاه ، قدم علم الأحياء الدقيقة مساهمات مهمة في كل من علم الأحياء والطب. خاصة فيما يتعلق بمجالات علم الوراثة وبيولوجيا الخلية والكيمياء الحيوية. كانت تداعيات هذا العلم إيجابية للغاية ، حيث سهلت الأدوية الجديدة لعلاج الأمراض المختلفة لكل من البشر والحيوانات. لكنها لم تؤثر فقط على عالم الصحة ، ولكن أيضًا في قطاعات أخرى مثل صناعة الأغذية. بفضل الدراسات التي أجريت على الكائنات الحية الدقيقة في الزراعة ، من الممكن مكافحة الآفات الميكروبية لتجنب انخفاض كمية ونوعية المحاصيل.
في الختام يمكننا القول أن علم الأحياء الدقيقة هو علم ذو أهمية حيوية اليوم. بفضله يمكننا استهلاك بعض الأطعمة وعلاج العديد من الأمراض والأمراض بالأدوية. لذلك يمكننا أن نكون سعداء بوجود الكائنات الحية الدقيقة ، لأن القليل منها ضار بنا. آمل أن يكون هذا المقال قد أوضح كل شكوكك حول هذا الفرع من علم الأحياء.