עובדות חשובות על ממלכת מונרה

תוֹכֶן

• ממלכת מונרה: לא ממלכה?
• מונרנים הם בכל מקום
• תפקיד במחלה
• מבנה תאים פרוקריוטים
• העברת גנים אופקית
• מונרנים והאווירה

ממלכת מונרה היא קבוצה רחבה של אורגניזמים המורכבת מכל האורגניזמים הפרוקריוטים (שאינם גרעינים). מונרנים הם אורגניזמים חד-תאיים זעירים, בכל מקום, שהושבתו בכל פינות כדור הארץ. על בסיס מספרים עצומים, הם ללא ספק האורגניזמים המוצלחים ביותר על פני כדור הארץ.

מעמדה של מונרה כממלכה ראויה נחשב מיושן על ידי חלק מהמדענים מכיוון שהם לא נראים כקבוצה מונופילטית - כלומר הם משתרעים על ענפים מרובים על עץ החיים. עם זאת, כדאי להתייחס לפרוקריוטות כישות בגלל קווי הדמיון הרבים שלהם. מונרים הם שם נרדף לקטגוריית השמיכה "חיידקים".

ממלכת מונרה: לא ממלכה?

••• יופיטרים / Photos.com / תמונות Getty

כבר בשנת 1977 טען המיקרוביולוג קארל ווז כי פרוקריוטות אינן משתלבות בממלכה אחת. מחקרים שלאחר מכן אישרו שיש חלוקה קדומה בתוך מונרה, המפזרת את הממלכה לשתי קבוצות: ארכאים ואיבקטריה.

אלה נחשבים לרוב כממלכות נפרדות אם כי המיקרוביולוג תומאס קוואליר-סמית מאוניברסיטת אוקספורד שומר על הקבוצה היחידה של פרוקריוטים (הוא מכנה אותם אימפריה פרוקריוטה) המחולקת לשתי ממלכות משנה. איובקטריה היא חיידקים "טיפוסיים" הכוללים פתוגנים אנושיים רבים כמו ירסיני פסטיס, מכת הבועה. ארכאים הם לרוב קיצוניים, החיים בכמה מהמקומות הבלתי מסוכנים ביותר בכדור הארץ, כמו וולקני תרמופלמסמה, שחי במעיינות חמים גופריתיים.

מונרנים הם בכל מקום

••• קית ברופסקי / פוטודיסק / תמונות גטי

פרוקריוטות נמצאות בכל נישה אקולוגית בכדור הארץ. המיקרוביולוג ויליאם ויטמן מעריך שיש 5 × 10 ^ 30 (חמישה ואחריהם שלושים אפסים) תאים מונאניים בעולם. הם חיים בכל מקום מהאטמוספירה העליונה עד קרקעית הים ועמוק בתוך קרום האדמה.

ביחד, מסת המסה החיידקית שווה לכל שאר האורגניזמים בכדור הארץ יחד. יתר על כן, האדם הממוצע מכיל פי עשרה יותר תאים פרוקריוטים מאשר תאים אנושיים! כמובן שתאים חיידקיים שפירים אלו הם קטנים למדי והם מהווים רק כשני אחוזים מסך מסת הגוף שלך.

תפקיד במחלה

••• קים סטיל / פוטודיסק / תמונות Getty

כאשר אוכלוסיית חיידקים בגוף האדם משוכפלת מהר יותר מכפי שהם נהרגים, התוצאה היא זיהום חיידקי. הסימפטומים של זיהומים שונים משתנים כתוצאה ממיקומם, חומרתם ושיטת גידול החיידקים. לדוגמא, החיידק Streptococcus pneumoniae יכול לגרום לזיהום בסינוסים או לדלקת ריאות, תלוי במקום בו מתרחשת הזיהום.

לעתים קרובות רופאים רושמים אנטיביוטיקה בכדי לחסל זיהומים חיידקיים. בגלל ההבדלים בין הביולוגיה של תאים אנושיים ומונריים, ניתן להכיל תרכובות רעילות לחיידק אך לא למארח. אנטיביוטיקה מפסיקה את יכולתם של חיידקים לחלק או לבצע תהליכים תאיים חיוניים. כאשר חיידק מתפתח להתנגד להשפעות הרעילות של האנטיביוטיקה, נאמר שהוא פיתח עמידות לאנטיביוטיקה.

מבנה תאים פרוקריוטים

מונרנים מצטיינים בגלל היעדר גרעין התא. עם זאת, יתכן ויש להם מבנים פנימיים וחיצוניים אחרים. כמעט לכל החיידקים יש דופן תא נוקשה המורכבת ממולקולות סוכר צולבות המשמשות להגנה על האורגניזמים מסביבתם.

הכרומוזום החיידקי (המכונה נוקלאואיד) מכיל את ה- DNA החיידקי ולעיתים קרובות מושרש עד לנקודה בקרום התא. בתוך התא ניתן למצוא הרבה לולאות קטנות יותר של DNA המכונות פלסמידות. מולקולות גדולות הנקראות ריבוזומים אחראיות על נטילת עותקים מתועתקים של קוד ה- DNA והפיכתן לחלבוני תאים.

מונרנים רבים מסוגלים לתנועה. בדרך כלל זה מושג על ידי מבנה מיוחד שנקרא flagellum, הפועל כמעין מדחף מולקולרי. למונרים אחרים אמצעים תנועתיים חלופיים, כמו טפיל הליסטריה, אשר מושבעים את השופטים על מכונות לתאים מארחים כדי להניע אותה על מניפה גדלה של סיבי חלבון.

העברת גנים אופקית

••• Bad Chaker / Photodisc / Getty

מונרנים פשוט לא מעבירים את הגנים שלהם מדור לדור כפי שעושים כמעט כל שאר האורגניזמים. הם יכולים גם להעביר גנים זה עם זה ולעתים אף לקחת חלקים אקראיים של DNA הצפים בסביבה. זהו כוח עיקרי של התפתחות מיקרוביאלית מכיוון שהוא מאפשר לתאים מונרניים להשיג מוטציות מועילות מתאים שקשורים רק למרחקים.

מונרנים והאווירה

תאים פרוקריוטים המכונים ציאנובקטריה היו מכריעים בעיצוב האווירה המוקדמת. כדור הארץ הקדום כמעט ולא הכיל חמצן. חיידקים רבים נוטלים פחמן דו חמצני ומשחררים חמצן. זה מה שגרם לעלייה הראשונית בתכולת החמצן באטמוספרות לפני כ -2.45 מיליארד שנה. כיום, גם אוקריוטים פוטוסינתטיים (כמו צמחים) וגם פרוקריוטים אחראים לשמירה על האיזון בין פחמן דו חמצני לחמצן.