صنابير العلم والمعرفة الشاملة

ماهي الميكروبات وكيف ومتى نشأت وما فوائدها وأضرارها؟
الأحياء الدقيقة أو المِيْكروبات أو كائن مجهري (بالإنجليزية: Microorganism)‏ أو (بالإنجليزية: Microbe)‏ هي مجموعة واسعة من الأحياء التي لا تُرى بالعين المجردة، إلّا أن هناك شواذ لهذه القاعدة، فالبعض منها يمكن رؤيته بالعين المجردة.

والعلم الذي يختص بدراسة الكائنات الحية الدقيقة يسمى علم الأحياء الدقيقة، والكائنات الدقيقة تشمل البكتيريا والفطريات والطحالب والكائنات أُحادية النوى، ولكنها لا تشمل الفيروسات.

ويحتار العلماء في تصنيف الفيروسات هل هي كائن حي أم كائن غير حي؟
وهي تعدّ مسألة علمية تحتاج إلى البحث بحيث يتوصل العلماء إلى تعريف دقيق لمعنى «كائن حيّ».
الفيروسات تتكون من نواة بها كروموسومات ولا يغطيها السيتوبلازم الذي يكوّن نحو 70% من حجم الخلية، لكن إذا دخل الفيروس خلية حيوية يستغل سيتوبلازم الخلية ويتكاثر الفيروس عن طريق سيادة كروموسوماته على كروموسومات الخلية، وبتكاثره ينتشر في الخلايا المجاورة ويجبرها على اتباع نمطه الحيويّ بلا توقف.

تعيش معظم الميكروبات كأحياء دقيقة في كل مكان على سطح الأرض حيث يوجد الماء بصورة سائلة. وهذا يشمل أيضا الفوهات المائية الساخنة الموجودة في قيعان البحار والمحيطات، وداخل الصخور التي تكوّن القشرة الأرضية.

الكائنات الدقيقة حيوية بالنسبة للسلسلة الغذائية في المحيط الحيوي حيث أنها تعمل كمحللات للغذاء. ويحتوي جسم الإنسان على نحو 2 كيلوجرام من الكائنات الحية الدقيقة المفيدة التي تساعد الجسم على هضم الطعام والاستفادة منه.
كما يغطي بعضها جلد الإنسان، ويقاوم كائنات أخرى ضارة للإنسان ويمنعها من النفوذ إلى داخل الجسم. للبعض منها القدرة على تثبيت النيتروجين؛ فهي مهمة بالنسبة لدورة النيتروجين. ومن وجهة أخرى فبعض أنواعها يسبب المرض حيث يهاجم الكائنات الحية الأخرى وقد يصيب الإنسان ويؤدي لوفاة الملايين من الناس كل عام.

وقد ظهرت الميكروبات كأول كائنات حية على الأرض منذ نحو 8-3 مليار سنة، ولم تنشأ متعددة الخلايا إلا قبل نحو 600 مليون سنة فقط في العصر نيوبروتيوزيكم)، كما ظهر الإنسان الحديث Homo sapiens على الأرض قبل نحو 130,000 سنة.
تفوق أنواع البكتيريا جميع الأحياء الأخرى وتمثل نحو 70% من الكتلة الحيوية الموجودة على الأرض.
تقدر نسبة الميكروبات المعروفة والمصنفة علميا بنحو 0 و5% فقط من بين ما يقدر بنحو 2 - 3 مليار نوع موجود منها.

ومعظم الميكروبات لا تسبب المرض.

تقوم الميكروبات بعمليات كيميائية حيوية ضرورة للحياة على الأرض، وتؤثر على المناخ. وتعمل البكتيريا على تكون النسب المناسبة من أكسجين ونيتروجين التي تجعل الأرض مناسبة لحياة الكائنات الأخرى. وتنتج الميكروبات نحو نصف الأكسجين الحر (O2) الذي تحتاجه النباتات.

وقد مرت عصور جيولوجية على الأرض كانت نسبة الأكسجين في الجو فيها نحو نصف ما هو موجود الآن، وأنتجت البكتيريا الأكسين تدريجيا عبر العصور فزادت نسبته فنشأت الأحياء الأخرى على الأرض.

تترعرع البكتيريا في أجواء غريبة نوبيئات غريبة جدا، من وجهة درجة حرارة عالية، أو برودة شديدة أو في الإشعاع أو تحت ضغوط عالية، كما يمكنها العيش في الظلام بغير أشعة الشمس.

ومن البكتيريا ما يتحمل البيئات المالحة والحمضية والقلوية. ويعيشون في تلك البيئات التي لا يستطيع أي كان حي آخر العيش فيها، ويستمدون غذاءهم من مواد غير عضوية.

تظهر إمكانيات فائقة للميكروبات في بيئات غريبة تستطيع العيش فيها. فتكون مصدرا لجينات جديدة وميكروبات أخرى، يمكن أن يكون لها أهمية في تقنية البيئة (انظر أيضا: تبلمر)، إنتاج الطاقة، تحلل حيوي، معالجة النفايات، المواد الضارة، وغيرها. إذا تسرب من البواخر مواد بترولية فتحللها البكتيريا وتنقي الماء منها.

يمكن مراقبة البيئة الحيوية وتغيراتها عن طريق دراسة البكتيريا من ناحية تنوعها وتكاثرها.

ويوجد على جسم الإنسان وفي جسمه ما يزيد عن 10 أضعاف عدد خلاليا جسمه من الميكروبات، نحو مليون مليار 1015 ميكروب، بينما في جسم الأنسان بين (1013–1014) خلية، وتشكل كتلة البكتيريا ما بين 5-1 كيلوجرام من وزن الإنسان (الخلية البشرية أكبر بكثير من حجم البكتيريا).

جميع الناس لهم تقريبا نفس أنواع البكتيريا في الأمعاء وفي الفم والأنف وعلى الجلد. ويعيش على جلد الإنسان ميكروبات بمعدل 100 - 10,000 ميكروب على كل سنتيمتر مربع. وفي الأمعاء تتكون جرثومات معوية تنتج فيتامينات مثل بيوتين، وفيتامين K، وحمض الفوليك (نوع من فيتامين بي)، وتعمل على تحسين مناعة الجسم وتمنع انتشار جراثيم ضارة وفطريات. كما يوجد في البراز نحو 100 مليار من الميكروبات.