ما هي الأركيا

الاركيا او العتائق او الاثريات هي مجموعة من الكائنات المجهرية التي تم اكتشافها في أوائل السبعينيات ، مثل البكتيريا ، فهي بدائيات النوى وحيدة الخلية ، كان يُعتقد في الأصل أن العتائق هي بكتيريا حتى أظهر تحليل الحمض النووي أنها كائنات مختلفة ، في الواقع ، إنهما مختلفتان تمامًا لدرجة أن الاكتشاف دفع العلماء إلى ابتكار نظام جديد لتصنيف الحياة ، لا يزال هناك الكثير عن العتائق غير معروف ، ما نعرفه هو أن العديد من الكائنات الحية المتطرفة تعيش وتزدهر في ظل بعض الظروف القاسية ، مثل البيئات شديدة الحرارة أو الحمضية أو القلوية.

خلايا الاركيا “العتائق”

العتائق هي ميكروبات صغيرة للغاية يجب رؤيتها تحت المجهر الإلكتروني لتحديد خصائصها ، مثل البكتيريا ، تأتي في مجموعة متنوعة من الأشكال بما في ذلك المكورات (دائرية) ، العصيات (على شكل قضيب) ، والأشكال غير المنتظمة ، تمتلك العتائق تشريحًا نموذجيًا لخلية بدائية النواة: DNA البلازميد وجدار الخلية وغشاء الخلية والسيتوبلازم والريبوزومات ، تحتوي بعض الأثريات أيضًا على نتوءات طويلة تشبه السوط تسمى السوط ، والتي تساعد في الحركة.[1]

تصنيف الاركيا “العتائق”

في بعض أنظمة تصنيف الحياة كلها ، تشكل الأركيا أحد المجالات الثلاثة العظيمة للكائنات الحية ، في عام 1977 ، اقترح عالم الأحياء الدقيقة الأمريكي كارل ووز ، على أساس تحليلات الحمض النووي الريبي الريبوزي ، أن بدائيات النوى ، التي اعتبرت لفترة طويلة مجموعة واحدة من الكائنات الحية (البكتيريا بشكل أساسي) ، تتكون في الواقع من سلالتين منفصلتين ، أطلق ووز على هذين السلالتين اسم البكتيريا eubacteria و archaebacteria ، تم تغيير هذه الأسماء لاحقًا إلى البكتيريا والعتيقات (تختلف العتائق اختلافًا واضحًا عن البكتيريا) ، لكن قسيم ووز بدائيات النوى إلى مجموعتين ظل ، ويعتبر العديد من علماء الأحياء الآن أن جميع الكائنات الحية تقع في واحد من ثلاثة مجالات كبيرة: العتائق والبكتيريا و حقيقيات النوى.

أظهر التحليل الجزيئي الإضافي أن المجال العتائق تتكون من قسمين رئيسيين ، Crenarchaeota و Euryarchaeota ، وسلالة قديمة واحدة ، Korarchaeota ، تم اقتراح تقسيمات فرعية أخرى ، بما في ذلك Nanoarchaeota و Thaumarchaeota.

خصائص الاركيا “العتائق”

على الرغم من أن التصنيفات الخاصة بالبكتيريا و الاركيا وحقيقات النوى قد تأسست على معايير وراثية ، إلا أن الخصائص الكيميائية الحيوية تشير أيضًا إلى أن العتائق تشكل مجموعة مستقلة داخل بدائيات النوى وأنها تشترك في السمات مع كل من البكتيريا وحقيقيات النوى ، وتشمل الأمثلة الرئيسية لهذه السمات ما يلي:

جدران الخلايا: تحتوي جميع البكتيريا تقريبًا على الببتيدوغليكان في جدرانها الخلوية ؛ ومع ذلك ، تفتقر العتائق وحقيقيات النوى إلى الببتيدوغليكان ، توجد أنواع مختلفة من جدران الخلايا في الأركيا ، لذلك ، فإن غياب أو وجود الببتيدوغليكان هو سمة مميزة بين العتائق والبكتيريا.
الأحماض الدهنية: تنتج البكتيريا وحقيقيات النوى دهون غشائية تتكون من أحماض دهنية مرتبطة بجزيء من الجلسرين بواسطة روابط استر ، في المقابل ، تمتلك العتائق روابط إيثرية تربط الأحماض الدهنية بجزيئات الجلسرين ، على الرغم من أن بعض البكتيريا تحتوي أيضًا على دهون مرتبطة بالإيثر ، لم يتم اكتشاف أي عتائق تحتوي على دهون مرتبطة بالإستر.
تعقيد بوليميراز RNA: يتم إجراء النسخ داخل جميع أنواع الكائنات الحية بواسطة إنزيم يسمى RNA polymerase ، والذي ينسخ قالب DNA إلى منتج RNA. تحتوي البكتيريا على بوليميراز RNA بسيط يتكون من أربعة عديد ببتيدات ، ومع ذلك ، فإن كلا من البدئيات وحقيقيات النوى يحتويان على بوليميرات RNA متعددة تحتوي على عديد ببتيدات متعددة. على سبيل المثال ، تحتوي بوليميرات الحمض النووي الريبي في العتائق على أكثر من ثمانية عديد ببتيدات ، تتكون بوليميرات الحمض النووي الريبي لحقيقيات النوى أيضًا من عدد كبير من عديد الببتيدات (10-12) ، مع الأحجام النسبية للببتيدات التي تشبه تلك الموجودة في بوليميراز الرنا البدائي عالي الحرارة ، لذلك ، فإن بوليميرات الحمض النووي الريبي البدائية تشبه إلى حد بعيد بوليمرات الحمض النووي الريبي من حقيقيات النوى بدلاً من البكتيريا.
تخليق

البروتين

: الخصائص المختلفة لتخليق البروتين في العتائق تشبه تلك الموجودة في حقيقيات النوى ولكن ليس البكتيريا ، الفرق البارز هو أن البكتيريا لها بادئ tRNA (نقل الحمض النووي الريبي) الذي يحتوي على ميثيونين معدل ، في حين أن حقيقيات النوى والعتائق لها بادئ tRNA مع ميثيونين غير معدل.
التمثيل الغذائي: توجد أنواع مختلفة من التمثيل الغذائي في كل من العتائق والبكتيريا التي لا توجد في حقيقيات النوى ، بما في ذلك تثبيت النيتروجين ، ونزع النتروجين ، والضمور الكيميائي ، والنمو المفرط للحرارة ، يحدث تكوين الميثان (إنتاج الميثان كمنتج ثانوي استقلابي) فقط في مجال العتائق ، وتحديداً في التقسيم الفرعي Euryarchaeota ، لم يتم العثور على التمثيل الضوئي الكلاسيكي باستخدام

الكلوروفيل

في أي عتائق.

أين تعيش الاركيا

الأركيا هي كائنات دقيقة تحدد حدود الحياة على الأرض ، تم اكتشافها ووصفها في الأصل في البيئات القاسية ، مثل الفتحات الحرارية المائية والينابيع الساخنة الأرضية ، تم العثور عليها أيضًا في مجموعة متنوعة من البيئات شديدة الملوحة والحمضية واللاهوائية ، على الرغم من أن العديد من الأركيا المستزرعة هي من الكائنات الحية المتطرفة ، إلا أن هذه الكائنات الحية في موائلها المتطرفة لا تمثل سوى أقلية من التنوع الكلي في مجال الأركيا ، لا يمكن استزراع غالبية الاركيا داخل بيئة المختبر ، وقد تحقق وجودها في كل مكان في الموائل العالمية من خلال استخدام تقنيات مستقلة عن الثقافة.

أحد الأساليب المستخدمة بشكل شائع لا تعتمد على الزرع هو عزل وتحليل الأحماض النووية (أي DNA و RNA) مباشرة من

البيئة

، بدلاً من تحليل العينات المستنبتة المعزولة من نفس البيئة ، أظهرت الدراسات المستقلة عن الثقافة أن الأركيا وفيرة وتؤدي أدوارًا إيكولوجية مهمة في النظم البيئية الباردة والمعتدلة.

تم العثور على العتائق تعيش أيضًا مع حقيقيات النوى. على سبيل المثال ، توجد العتائق الميثانوجينية في الجهاز الهضمي لبعض الحيوانات ، بما في ذلك البشر ، تشكل بعض الأركيا علاقات تكافلية مع الإسفنج ، في الواقع ، تم زراعة Cenarchaeum symbiosum في المختبر باستخدام الإسفنج المضيف وكان أول Crenarchaeota غير محب للحرارة يتم تربيته ووصفه ، كان أول كائن حي تم اعتباره للتصنيف في سلالة Thaumarchaeota المقترحة.

تم العثور على العتائق تعيش أيضًا مع حقيقيات النوى ، على سبيل المثال ، توجد العتائق الميثانوجينية في الجهاز الهضمي لبعض الحيوانات ، بما في ذلك البشر ، تشكل بعض الأركيا علاقات تكافلية مع الإسفنج ، في الواقع ، تم زراعة Cenarchaeum symbiosum في المختبر باستخدام الإسفنج المضيف وكان أول Crenarchaeota غير محب للحرارة يتم تربيته ووصفه ، كان أول كائن حي تم اعتباره للتصنيف في سلالة Thaumarchaeota المقترحة.[2]