الذي يعيش في الكائنات الحية. الكائنات الحية كبيئة معيشية

التبادلية – موزعة على نطاق واسع بين الحيوانات والنباتات. على سبيل المثال ، البعوض والقمل والحشرات الأخرى لها تكوينات خاصة في أعضاء مختلفة تسكنها البكتيريا أو الفطريات وحيدة الخلية. في خلايا الحشرات ، يجد هؤلاء المتعايشون ظروفًا مواتية للوجود ، ويقومون بدورهم بإفراز المواد التي تساهم في هضم الطعام من قبل مضيفيهم. تعيش الإشريكية القولونية باستمرار في الأمعاء البشرية وتتغذى على محتوياتها. في الوقت نفسه ، يمنع وجوده تطور البكتيريا المسببة للأمراض (حمى التيفود والدوسنتاريا) ويعزز تخليق فيتامينات ب.

معايشة- نوع من التعايش يستخدم فيه أحد الشريكين جسد الآخر كمسكن وكمصدر للتغذية ولكن لا يضره (الأشكال الخضرية للأميبا الزحارية).

الشكل 6. الكائنات الحية كبيئة معيشية.

أرز. 7. الحامول والمكنسة:

1 - البرسيم ، 2 - مكنسة عباد الشمس

يوجد عدد كبير من البكتيريا في جسمك كما هو الحال في خلايا جسمك. والجهاز الهضمي - وهو مكان مناسب بشكل خاص للبكتيريا - مليء بها حرفيًا.

لا يقتصر متحف الأحياء المجهرية المحمول لدينا على البكتيريا: فهناك مجموعة كبيرة من الفيروسات والعتائق والفطريات والطفيليات التي تعيش باستمرار في الجسم. لكن لا تتسرع في التطهير: فالميكروبيوم هو جزء ضروري للغاية من جسم الشخص السليم ، وبدون ذلك لن نتمكن من تناول الكثير من الأطعمة ، ونعاني من مشاكل مع أوم ، وكذلك من العديد من الالتهابات التي عادة ما تتجاوزنا. .

دعونا نتعلم المزيد عن جيراننا المجهريين ، الذين يجعلون الحياة أكثر إمتاعًا للجميع دون أنانية تقريبًا.

الأمعاء مكان رائع للغاية بحيث لا يمكن تركه غير مأهول. إنه دافئ ، ويتلقى الطعام بانتظام ، وهو محمي من سوء الأحوال الجوية والحيوانات المفترسة والعديد من ضربات القدر الأخرى. ليس من المستغرب أن يوجد في أمعاء أي حيوان العديد من الكائنات الحية الدقيقة التي تتكون منها الميكروفلورا (الميكروبيوم ، الميكروبيوتا).

من جانبه ، لا يمكن للحيوان إلا أن يحذر من أن الميكروبات لا تتكاثر كثيرًا وأن هناك أكبر عدد ممكن من الكائنات المفيدة أو غير المؤذية بين الركاب المجهريين. يجب أن تبدأ العمل على هذا منذ الولادة.

تكوين البكتيريا المعوية

الثدييات حديثي الولادة ليست جيدة في الاعتناء بأنفسهم ، وبالتالي لا يمكنها اتخاذ خطوات معقولة لخلق ميكروبات مواتية في أمعائهم. تلعب الأم هذا الدور: لا يحتوي حليبها على الكائنات الحية الدقيقة فحسب ، بل يحتوي أيضًا على أجسام مضادة ، الخلايا المناعيةوالسيتوكينات ، التي تساعد على التنظيم الصحيح لتفاعل جهاز المناعة لدى الرضيع مع شركائه الجدد في الحياة. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي الحليب على مواد تحفز نمو البكتيريا المفيدة: على وجه الخصوص ، تعمل بعض السكريات القليلة على تعزيز نمو البيفيدوباكتيريا.

حقيقة أن الطفل يتلقى الميكروبات الأولى من الأم يؤثر على حياته المستقبلية: إن البكتيريا الدقيقة للأم وطفلها أكثر تشابهًا من تلك الخاصة بشخصين تم أخذهما عشوائيًا. في الوقت نفسه ، تتشابه المجتمعات البكتيرية لأمعاء التوائم المتماثلة بنفس القدر كما في التوائم المتماثلة. نظرًا لأن المعلومات الجينية في التوائم المتماثلة متطابقة ، وفي التوائم الأخوية لا تتشابه أكثر من الأخوة المولودين في أوقات مختلفة ، فقد اتضح أن المكون الجيني له تأثير طفيف فقط على تكوين الميكروبات البكتيرية. يتم تقديم المساهمة الرئيسية في تطويرها بواسطة الظروف الخارجية(رسم بياني 1).

حديقة حيوان في بطنك

لا تقدم الوراثة سوى مساهمة ضئيلة في تكوين البكتيريا ، لكن ظروف حياة الشخص يمكن أن تؤثر عليها بشكل كبير. علاوة على ذلك ، بالنسبة لبعض العوامل - على سبيل المثال ، المضادات الحيوية أو التغيير المفاجئ في النظام الغذائي - تكفي بضعة أيام فقط لذلك (على الرغم من أن التعرض قصير المدى يسبب تغيرات يمكن عكسها بسرعة). تشير الأسهم الحمراء التي تشير إلى الأعلى إلى زيادة نسبة مجموعة أو مجموعة أخرى من البكتيريا في الميكروبيوم المعوي ، والعكس صحيح.

تتشكل البكتيريا الكاملة ، التي يكون تنوعها كبيرًا كما هو الحال في البالغين ، في الطفل في سن الثالثة. حتى هذا العمر ، يكون الجهاز المناعي أكثر تحملاً للميكروبات ، لأن الطفل يملأ فقط ميكروزو الخاص به. هذا هو أحد الأسباب التي تجعل الأطفال الصغار بشكل خاص عرضة للإصابة بالعدوى. ولكن عندما يتم تشكيل البكتيريا الدقيقة أخيرًا ، فإن فوائدها ستؤتي ثمارها تضحيات ومخاطر السنوات الأولى من الحياة.

المناعة والميكروبيوم

يجب أن يتعامل الجهاز المناعي مع الجراثيم بحذر شديد: فمن ناحية ، يجب أن يسمح للميكروبات بالعيش بهدوء في المكان المخصص (الأمعاء) ، ولكن من ناحية أخرى ، يجب أن يستجيب بسرعة عندما ينتهك الحدود المحددة أو يبدأ في التكاثر بنشاط جدا.

يبدو أنه من هذا الحمل الإضافي على جهاز المناعة ، والذي يجب أن يكون حساسًا بالفعل لجميع التهديدات للصحة ، يجب أن يكون من الصعب الحفاظ على التوازن. والمثير للدهشة، وهذا ليس هو الحال.

تظهر التجارب أنه في حالة عدم وجود الجراثيم ، يتطور الجهاز المناعي ويعمل بشكل أسوأ بكثير. قاد هذا العلماء إلى فكرة أن المالك يستخدم المتعايشين المجهرية كنوع من المحاكاة التي تسمح لك بالحفاظ على نظام المناعة لديك في حالة جيدة.

لاختبار هذا ، والعديد من الفرضيات الأخرى حول دور الكائنات الحية الدقيقة ، يدرس العلماء فئران gnotobiotic ، وهي حيوانات تربى في ظل ظروف خاضعة للرقابة بعناية حتى يعرف الباحثون بالضبط ما هي البكتيريا الخاصة بهم. قد لا تحتوي الفئران Gnotobiotic على ميكروبيوتا على الإطلاق ، أو قد تتكون من مجموعة محددة بدقة من الأنواع التي أدخلها العلماء إلى كائناتها الحية. اتضح أن الفئران التي لا تحتوي على ميكروبيوتا تنتج عددًا أقل من خلايا CD4 + T وخلايا البلازما التي تنتج أجسامًا مضادة IgA. وفي أمعاء هذه الحيوانات ، تتأثر بنية الجريبات اللمفاوية ، وهي أعضاء مهمة في الجهاز المناعي ، حيث تكتسب الخلايا الليمفاوية البائية مستقبلات تساعدها على التعرف على الجزيئات الضارة.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الجراثيم ضرورية لتعليم جهاز المناعة التحمل الصحي ، بحيث لا يحاول مهاجمة الطعام الوارد ، على سبيل المثال.

لقد ثبت أن القمع النشط العمليات الالتهابية، والتي يمكن أن تتطور استجابة لمضادات الغذاء ، مستحيلة بدون الميكروبيوم. تلعب بكتيريا الأمعاء أيضًا دورًا في إثارة الاستجابات المضادة للفيروسات. توجد معظم الخلايا التائية التي تنتج إنترفيرون جاما (مادة تمنع انتشار الفيروسات) في الجهاز الهضمي. والبكتيريا المحلية المحددة هي التي تحفز تخليق الإنترفيرون جاما بواسطة هذه الخلايا.

بالإضافة إلى التفاعلات الجزيئية المعقدة التي تجعل الميكروبيوم يحفز جهاز المناعة على العمل بكفاءة أكبر ، فإن الميكروبات لديها أيضًا طريقة أسهل لمساعدة جهاز المناعة. يتنافس الممثلون الدائمون للنباتات الدقيقة مع الميكروبات الأخرى على مستقلبات معينة ولا يتركون ببساطة موارد لحياة الميكروبات الدخيلة التي يحتمل أن تكون خطرة. بالإضافة إلى ذلك ، يؤثر تنظيم تكوين البيئة بواسطة الكائنات الحية الدقيقة على أنشطة جينات الفوعة للكائنات الدقيقة المسببة للأمراض (على سبيل المثال ، السالمونيلا المعوية والمطثية العسيرة).

الميكروفلورا والتغذية

الكائنات الحية الدقيقة قادرة على أن تتغذى على هذه الركائز ، والتي ، لحسن الحظ ، لم يحلم بها معظم الناس. وهذا يعني أن تنوع الإنزيمات الهاضمة في الميكروبات أعلى بكثير منه في البشر. من الخطيئة عدم الاستفادة من ذلك ، لأن البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة الأخرى تملأ الأمعاء حتماً.

في الجهاز الهضمي البشري ، تعيش الميكروبات التي يمكن أن تكسر السليلوز (الألياف) - الكربوهيدرات الرئيسية المعقدة في النباتات. بعيدًا عن كل السليلوز الموجود في الأطعمة النباتية يتم هضمه في أمعائنا ، ولكن بدون الكائنات الحية الدقيقة ، سيكون من غير المربح للطاقة تناول النباتات على الإطلاق.

لا تساعدنا البكتيريا في تكسير الركائز التي لا يمكننا هضمها فحسب ، بل تساعدنا أيضًا في تكوين مركبات مفيدة يتم امتصاصها في الأمعاء جنبًا إلى جنب مع الطعام. على سبيل المثال ، تصنع البكتيريا فيتامينات K ، و B ، و tetrahydrofolate ، وهو أنزيم ضروري لعملية التمثيل الغذائي للأحماض الأمينية.

بالإضافة إلى ذلك ، تساعدنا البكتيريا على امتصاص المعادن - وخاصة الحديد. يمكن للفئران التي لديها ميكروبات طبيعية أن تفعل ذلك لفترة طويلةتعيش على نظام غذائي منخفض في الحديد ، لأن البكتيريا تفرز بروتينات خاصة تسمح بذلك كفاءة عاليةالتقاط هذه الأيونات. ولكن في الفئران التي لا تحتوي على ميكروبيوتا ، والتي تحتوي على نسبة منخفضة من الحديد في النظام الغذائي ، يتطور فقر الدم.

ومن المثير للاهتمام أن تكوين البكتيريا المعوية يختلف باختلاف النظام الغذائي. وهكذا ، فقد تبين أن سكان الدول الغربية ، الذين يكون نظامهم الغذائي غنيًا بالبروتينات والدهون الحيوانية ، لديهم المزيد من البكتيريا من جنس Bacteroides في الكائنات الحية الدقيقة ، بينما سكان المناطق الفقيرة (القرى الأفريقية ، فنزويلا) ، حيث يأكل الناس أغذية نباتية بشكل رئيسي غنية بالكربوهيدرات المعقدة ، تسود الأنواع من جنس Prevotella. تعتبر التغييرات المماثلة في الكائنات الحية الدقيقة المرتبطة بأنماط الحياة المختلفة نموذجية لسكان الحضر والريف.

كم من الوقت يستغرق النظام الغذائي للتأثير على تكوين البكتيريا؟ أظهرت تجربة أجراها علماء أمريكيون أنه في الحالات القصوى - بالنسبة للوجبات الغذائية التي تتكون فقط من منتجات من أصل نباتي أو حيواني - تكفي أربعة أيام.

جغرافيا الميكروبيوم

كما اتضح ، في الجراثيم البشرية ، يمكن للمرء أيضًا تتبع الميزات المرتبطة بمنطقة إقامته. على سبيل المثال ، تم العثور على بكتيريا Bacteroides plebeius ، التي تساعد على هضم جليكانات الأعشاب البحرية (نوري وغيرها) ، فقط في سكان اليابان. ومن المثير للاهتمام ، أن جين هيدرولاز الغليكوزيد ، الذي يسمح لبكتيرويدس بليبيوس بهضم الأعشاب البحرية ، تم العثور عليه في البكتيريا التي تعيش على الأعشاب البحرية. من المحتمل جدًا أن يكون هذا الجين قد دخل إلى الكائنات الحية الدقيقة لليابانيين من خلال النقل الأفقي.

وهناك ميكروب مفيد آخر ، وهو Lactococcus garvieae ، وهو أيضًا شائع بين الآسيويين. هذه البكتيريا ، عند هضم فول الصويا ، تطلق S-equol ، وهو مركب يمنع تطور أعراض سن اليأس وأنواع معينة من الأورام من خلال التفاعل مع مستقبلات هرمون الاستروجين. وهذا ما يفسر التأثير الإيجابي لاستهلاك الصويا في مكافحة السرطان.

هذه فقط البكتيريا ، التي تتجلى بفضلها ، بعيدة كل البعد عن الوجود في القوقازيين كما هو الحال في الآسيويين: في الدول الغربية - في حوالي شخص واحد من كل أربعة ، وفي الصين وكوريا واليابان - في كل ثانية.

لم يتم بعد شرح بعض السمات الوطنية للميكروبيوم. على سبيل المثال ، لم يتضح بعد سبب إصابة الإيطاليين بالبكتيريا المشقوقة أكثر بمرتين إلى ثلاث مرات من البكتيريا الموجودة في الدول الأوروبية الأخرى.

ومع ذلك ، هذا مميزاتمن المثير للاهتمام دراسة الميكروبيومات: حتى لو كانت أسبابها غير واضحة ، فيمكنها أن تخبر الكثير عن تاريخ البشرية.

تبدأ الاختلافات الإقليمية في الظهور منذ سن مبكرة جدًا. وهكذا ، فقد تبين أنه في الفنلنديين البالغين من العمر ستة أشهر والمقيمين في جمهورية ملاوي الأفريقية ، تختلف نسب bifidobacteria ، وممثلي Bacteroides-Prevotella ، وكذلك الممرض Clostridium histolyticum اختلافًا كبيرًا.

اتضح أن المنطقة التي ولد فيها الطفل لها أهمية كبيرة بالنسبة للميكروبيوم في المستقبل.

الميكروبيوم والمرض

المجتمعات الميكروبية التي تعيش في أجسامنا غنية بالأنواع ومعقدة.

هذا ينطبق بشكل خاص على الأمعاء ، حيث يكون عدد الأنواع البكتيرية وكثافة الميكروبات لكل وحدة مساحة عالية بشكل مثير للإعجاب. في أمعاء كل شخص ، يتم تشكيل نظام بيئي منفصل به حلقات معقدة. استجابةالتي تتحكم في وفرة الميكروبات المختلفة. يمكن أن تؤدي انتهاكات توازن الأنواع المواتية إلى مجموعة متنوعة من المشاكل الصحية.

على سبيل المثال ، وجد أن السمنة تقلل من تنوع البكتيريا المعوية (الشكل 2). علاوة على ذلك ، تظهر التجارب أن التغيرات في البكتيريا هي أسباب السمنة وليس عواقبها.

إذا كانت أحشاء الفئران التي لا تحتوي على ميكروبيوتا مستعمرة ببكتيريا من الفئران البدينة ، فإن الحيوانات سوف تكتسب وزنًا أسرع مما كانت عليه عندما يتم زرع ميكروبيوتا الأمعاء للفئران الخالية من الدهون.

بمعرفة تركيبة الجراثيم فقط ، من الممكن تحديد ما إذا كان الشخص يعاني من السمنة ، مع احتمال 90٪.

حديقة حيوان في بطنك

أظهر عدد من الدراسات أن التغيرات في البكتيريا المعوية في البشر والحيوانات المصابة بالسمنة ليست نتيجة ، ولكنها أحد أسباب ظهور الوزن الزائد. مقارنةً بالميكروفلورا للأشخاص ذوي الوزن الطبيعي ، فإن البكتيريا الدقيقة للأشخاص الذين يعانون من السمنة المفرطة تكون أكثر فقراً ، وتختلف نسبة البكتيريا من المجموعات المختلفة فيها. أصحاب هذه البكتيريا يكتسبون وزنًا أسرع من الأشخاص "العاديين" ، حتى مع نفس الأنظمة الغذائية تمامًا.

يتم تقليل تنوع الجراثيم المعوية في كل من التهاب الأمعاء الغشائي الكاذب المتكرر ومرض التهاب الأمعاء المزمن. في داء كرون ، وهو أحد هذه الأمراض ، يختفي العديد من ممثلي البكتيريا البرازية والبيلة الوردية عادةً في الدقاق ، ويحل محلهم بكتيريا Enterobacteriaceae و Ruminococcus gnavus.

مع حدوث تغيير في التركيب البكتيري للبكتيريا المعوية ، من الممكن ربط الأمراض التي لا ترتبط مباشرة بالهضم. وبالتالي ، يتميز المرضى الذين يعانون من أعراض تصلب الشرايين بزيادة نسبة البكتيريا المعوية Collinsella بسبب انخفاض نسبة بيلة الورد و Eubacterium ، كما أن وجود بكتيريا Helicobacer pylori يقلل من احتمالية الإصابة بالربو والحساسية.

ومن المثير للاهتمام ، أن السلالات المسببة للأمراض من نفس هيليكوباسر بيلوري تثير تطور التهاب المعدة (على الأقل). هذا هو السبب في أنه لا يكفي معرفة تكوين أنواع الميكروبات المعوية من أجل استخلاص استنتاجات حول صحة الإنسان ، ولكن يجب على المرء أيضًا أن يأخذ في الاعتبار سلالاتهم - مجموعات غير محددة يمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا في الإمراضية وخصائص أخرى.

أظهرت الدراسات التي أجريت على الفئران أن كلاً من وجود البكتيريا المسببة للأمراض في الجهاز الهضمي وتطور مرض التهاب الأمعاء يزيد من القلق لدى الحيوانات.

المضادات الحيوية والنباتات الدقيقة

تعمل المضادات الحيوية (الأدوية المضادة للبكتيريا) ليس فقط على الميكروبات المسببة للأمراض ، ولكن أيضًا على الممثلين النافعين للميكروبيوم ، مما يؤثر بشكل كبير على الجسم.

يمكن أن يؤدي تناول المضادات الحيوية إلى تغيير الحالة المستقرة للميكروبات ، ويمكن أن يستمر التأثير لسنوات. لا يقتصر الأمر على تكوين المجتمع الميكروبي الذي تم إنشاؤه بعد استخدام المضادات الحيوية الذي يتم الحفاظ عليه مستقرًا ، ولكن أيضًا التعبير عن جينات مقاومة المضادات الحيوية من قبل أعضائها - أي أن البكتيريا لا تفقد مقاومة الأدوية بمرور الوقت.

في حالة عدم وجود ضغط انتقائي ، تنتشر جينات المقاومة بشكل ضعيف بين البكتيريا المعوية ، ولكن إذا تم استخدام المضادات الحيوية ، فستزيد كفاءة النقل الأفقي ، مما يعني أن جينات المقاومة ستنتقل أيضًا بشكل أكثر نشاطًا.

بالإضافة إلى ذلك ، تعد المضادات الحيوية أحد أنواع الإجهاد التي تؤدي إلى إصلاح SOS ، مما يؤدي إلى ظهور العديد من الطفرات وظهور جينات مقاومة جديدة.

لذلك ، لا تعزز المضادات الحيوية نمو البكتيريا المقاومة فحسب ، بل تخلق أيضًا مجموعات جديدة ، مفضلة نقل الجينات الأفقي وظهور أنواع جديدة من المقاومة.

على المدى الطويل ، فإن أي استخدام لمضاد حيوي يجلب الوقت الذي يتحول فيه من عقار فعال إلى مادة عديمة الفائدة. وهذا هو السبب أيضًا في أنه من الأفضل تناول المضادات الحيوية فقط عند الضرورة القصوى وبموجب وصفة طبية. لا يؤدي استنفاد الميكروبيوم بالمضادات الحيوية إلى ظهور أعراض مزعجة (مثل الإسهال) فحسب ، بل يقلل أيضًا من مقاومة المجتمع بأكمله للبكتيريا المسببة للأمراض.

البروبيوتيك والبريبايوتكس

البروبيوتيك والبريبايوتكس هي الأدوية التي يمكن أن تساعد في استعادة البكتيريا بعد اضطرابها ، على سبيل المثال ، بسبب استخدام المضادات الحيوية.

البروبيوتيك عبارة عن مستنبتات من الكائنات الحية الدقيقة المفيدة ، وغالبًا ما تشمل البكتيريا المشقوقة والعصيات اللبنية.

البريبايوتكس عبارة عن مواد (ركائز) تحفز نمو هذه البكتيريا: على سبيل المثال ، الإينولين ، والفركتوز ، والسكريات القليلة الجالاكتوز ، والألياف الغذائية (على وجه الخصوص ، السكريات التي لا يستطيع الشخص هضمها دون مساعدة البكتيريا).

تتوفر البريبايوتكس في شكل مكملات غذائية ، ولكنها موجودة بالفعل بكميات كبيرة في العديد من المنتجات التي يمكنك من خلالها دعم نمو البكتيريا المفيدة: في الحبوب ، والهندباء ، والبقوليات ، والثوم ، والبصل ، والموز.

تُباع البروبيوتيك أيضًا في شكل مستحضرات خاصة (مكملات غذائية) ، ولكن يمكن أيضًا شراؤها كجزء من مختلف منتجات الألبان المخمرةمع bifido- و lactobacilli.

يمول مصنعو الزبادي بنشاط الأبحاث حول تأثيرات البروبيوتيك على مجموعة متنوعة من جوانب حياة الإنسان. في مثل هذه الحالات ، يمكن للمرء أن يتوقع في كثير من الأحيان تحيزًا قويًا في نشر النتائج: سيتم الإعلان عن النتائج التي تعود بالفائدة على الرعاة بشكل أساسي ، وستظل البيانات المحايدة أو السلبية غير معروفة للجمهور.

في الواقع ، هناك سبب للاعتقاد بأن البيانات المنشورة حول الآثار الإيجابية للبروبيوتيك جيدة جدًا ، حتى لو تم الحصول على جميع النتائج المنشورة بأمانة. على وجه الخصوص ، الأوراق البحثية التي يكون فيها تأثير البروبيوتيك أضعف إلى حد ما من المتوسط ​​لجميع الدراسات أقل مما ينبغي. لذلك ، عند القراءة عن البروبيوتيك ، عليك أن تتذكر أننا على الأرجح لا نقدم جميع المعلومات حول تأثيراتها.

ومع ذلك ، فإن ما هو معروف يبدو جيدًا جدًا. وفقًا لبعض الدراسات ، تساعد البروبيوتيك في علاج متلازمة القولون العصبي والإسهال الناجم عن المضادات الحيوية أو العلاج الكيميائي والتهاب الأمعاء والقولون وعدم تحمل اللاكتوز.

لا تقتصر الآثار الإيجابية للبروبيوتيك على التأثير المفيد على الهضم. لقد ثبت ، على سبيل المثال ، أن الاستعدادات لسلالات Lactobacillus. تساعد في محاربة القلق عند تناولها في المراحل المبكرة من الإجهاد طويل الأمد. تؤثر البكتيريا الدقيقة على مستوى الكورتيكوستيرون - الهرمون الرئيسي للتوتر - لذلك يمكن أن تساعدك البروبيوتيك على الشعور بالتحسن ليس فقط جسديًا ، ولكن أيضًا عقليًا.

زرع الميكروبات

تم تصميم البروبيوتيك ليتم استهلاكها مع الطعام - أي ، يجب أن تمر البكتيريا بنجاح عبر المعدة ببيئة حمضية عدوانية من أجل الوصول إلى وجهتها. انها ليست جدا طريقة فعالةوقد لا ينجو جزء كبير من البكتيريا الموجودة في تركيبات البروبيوتيك خلال الرحلة. لذلك ، في بعض الأحيان يتم زرع ميكروبات المتبرع (في شكل براز متجانس) مباشرة في جزء من الأمعاء حيث يجب استخدام تنظير القولون. يعد هذا أكثر فاعلية من توصيل البكتيريا من خلال الطعام ، ولكنه أيضًا يتطلب عمالة أكثر بكثير ، لذلك لا تزال البيانات حول هذا العلاج نادرة.

ومع ذلك ، فمن المعروف بالفعل أن التهاب الأمعاء والقولون الغشائي الكاذب يتم علاجه بنجاح بهذه الطريقة ، وبمساعدة حقنة شرجية برازية بسيطة منذ نصف قرن ، كان من الممكن التعامل مع أشكاله الخاطفة ، حيث بلغ معدل الوفيات 75٪.

هناك أيضًا حالات معزولة لاستخدام زرع الميكروبات لعلاج متلازمة القولون العصبي ، وأمراض الأمعاء الالتهابية المختلفة ، وكذلك متلازمة التمثيل الغذائي.

الجراثيم والسرطان

يمكن أن تؤدي الأشكال الشديدة من الأمراض المرتبطة بظهور البكتيريا المسببة للأمراض أو عدم التوازن في أنواع البكتيريا إلى الإصابة بالسرطان.

على سبيل المثال ، يرتبط التهاب المعدة الضموري وأحيانًا السرطان الذي يتطور أثناء تطور هذا المرض بتكاثر السلالات البكتيرية المسببة للأمراض. هيليكوباكتر بيلوري. والعديد من حالات سرطان القولون ناتجة عن تكاثر Fusobacterium spp. ، Streptococcus gallolyticus ، وبعض أعضاء عائلة Enterobacteriaceae ، وسلالات Bacteroides fragilis.

من خلال الجراثيم ، حتى الأنظمة الغذائية غير الصحية يمكن أن تؤدي إلى الإصابة بالسرطان: فمع وجود نسبة عالية من الدهون في الطعام ، تبدأ البكتيريا في إنتاج المزيد من حمض الديوكسيكوليك ، الذي يساهم في تطور سرطان الكبد.

يعد خطر تكوين السرطان عند اضطراب الجراثيم الطبيعية سببًا آخر لعدم المبالغة في تقدير أهمية رعاية السكان المجهريين في جسم الإنسان. الخبر السار هو أنه يمكن التنبؤ بخطر الإصابة بالسرطان المرتبط ببكتيريا الأمعاء من خلال فحص الميكروبيوم.

حتى لو كان الوضع خارج نطاق السيطرة ، يمكن للنباتات الدقيقة أن تساعد الجسم على محاربة السرطان. على سبيل المثال ، يتم وصف هذه الآلية: ليس فقط الخلايا السرطانية ، ولكن أيضًا الخلايا المعوية تعاني من تأثير عقار العلاج الكيميائي سيكلوفوسفاميد. تخرج الكائنات الدقيقة ، وينشط جهاز المناعة للتعامل مع انتشار البكتيريا خارج الأمعاء. في الوقت نفسه ، فإن زيادة نشاط الجهاز المناعي تساعد الجسم على محاربة السرطان.

الجراثيم والأدوية

في الآونة الأخيرة ، يتم اكتشاف المزيد والمزيد من الأدوية ، والتي يتأثر تأثيرها بالميكروبات. يمكن للبكتيريا تعديل جزيئات الدواء ، مما يؤثر على عملية التمثيل الغذائي. وأحيانًا تكون هذه التعديلات ضرورية ببساطة لكي تعمل الأدوية.

مثال مثير للاهتمام هو بعض الأدوية الشرقية التي لا تعمل على الأشخاص الذين ليس لديهم بكتيريا معينة في الميكروفلورا الخاصة بهم. على سبيل المثال ، ليس للجينسنغ تأثير مفيد مضاد للالتهابات في حوالي واحد من كل خمسة أشخاص.

يحدد تكوين البكتيريا المعوية فعالية عمل مسكن الباراسيتامول الشهير (اسيتامينوفين). يعتمد التمثيل الغذائي الخاص به على مستوى p-cresol ، وهو مستقلب ميكروبي يتنافس مع الباراسيتامول للارتباط بالإنزيم المرتبط بمجموعة السلفو. كلما زاد عدد الميكروبات p-cresol ، كلما قل ارتباط مجموعات السلفو بجزيئات الباراسيتامول.

تنتج بعض البكتيريا المعوية نفسها مواد ذات خصائص طبية. على سبيل المثال ، تفرز Clostridium sporogenes حمض الإندول 3-بروبيونيك ، وهو مضاد للأكسدة وعلاج محتمل لمرض الزهايمر.

استكشف وحسِّن الميكروبيوم اليوم

الميكروبيوم معقد ويؤثر على العديد من جوانب صحة الإنسان. في الوقت نفسه ، هو حساس جدًا للظروف المتغيرة وخاصة التغييرات في النظام الغذائي. لذلك ، من خلال الميكروبات ، يمكنك تحسين حالة الجسم دون ألم ، ما عليك سوى معرفة خصائصه الحالية واختيار النظام الغذائي المناسب.

لتقييم حالة الكائنات الحية الدقيقة ، بالإضافة إلى تلقي التوصيات الغذائية الفردية ، يتيح لك الاختبار الجديد "علم الوراثة الميكروبيوتا" من أطلس القيام بذلك. يتم تقييم تكوين ونسبة ميكروبات الأمعاء من خلال تحليل الحمض النووي الخاص بهم. يقدم كل مشارك مادة حيوية ونتيجة لذلك يتلقى بيانات عن حالة الكائنات الحية الدقيقة والتوصيات الشخصية من أخصائي التغذية والتغذية.

من خلال نظام غذائي مخصص ، يمكنك إظهار الجراثيم الخاصة بك إلى أي مدى تعني لك وشكرها على العناية بصحتك.

إذا كانت هذه المقالة على موقعنا مفيدة لك ، فنحن نقدم لك كتابًا يحتوي على وصفات لنظام غذائي حي وصحي. وصفات طعام نباتي وخام. ونقدم لكم أيضًا مجموعة مختارة من أفضل المواد الموجودة في موقعنا وفقًا لقرائنا. اختيار - أعلى من أفضل المقالات حول طريقة صحيةمن الحياة والأكل الصحي يمكنك أن تجد المكان الأكثر ملاءمة لك

تنوع الكائنات الحيةنظرا لطول الفترة الزمنية التي توجد خلالها الحياة في الأرض. ظهرت الكائنات الحية الأولى على كوكبنا منذ 3.5 مليار سنة. خلال هذا الوقت ، أحفاد الأول وحيدة الخليةتطورت وتضاعفت لدرجة أن تنوع الكائنات الحية اليوم يضم ملايين الأنواع المختلفة.

نعلم جميعًا أن الكائنات الحية تنقسم إلى وحيدة الخلية و متعدد الخلاياوالنباتات والحيوانات والفطريات والفيروسات والثدييات والحشرات وما إلى ذلك. نحن نعلم بالفعل أن جميع الكائنات الحية تتكون من وحدات هيكلية - خلايا. إنها أصغر وحدة وظيفية ونشاط حيوي للكائن الحي.

الكائنات التي تتكون من خلية واحدة فقط تسمى أحادية الخلية. وتشمل هذه الكائنات الكائنات الاوليه, بكتيرياوالفطر والفيروسات وما إلى ذلك. الفيروسات هي شكل خاص من الكائنات وحيدة الخلية - فهي تكشف عن علامات النشاط الحيوي فقط في خلية كائن حي آخر.

تسمى الكائنات الحية التي تتكون من العديد من الخلايا متعدد الخلايا.

لذا ، فإن عدد الخلايا في جسم الإنسان أكثر من مليار. يقسم علم الأحياء الحديث جميع الكائنات الحية إلى أربعة مجالات أو ملكات عظمى: حقيقيات النواة(النووية) والفيروسات والبكتيريا و العتيقة.

حقيقيات النواةمقسمة إلى خمس ممالك: الطلائعيات, chromistsوالنباتات والحيوانات والفطريات.

المحتجين همالكائنات الحية التي لا يميزها العلماء ببعض العلامات الإيجابية ، بل بالسلبية.

لذا ، فإن الطلائعيات هي مجموعة من الكائنات الحية غير المدرجة في الممالك الأربعة الأخرى للكائنات الحية.

الكروم هوكائنات حية تتكون من خليتين حقيقيات النوى ، تقع إحداهما داخل الأخرى وتحتوي على بلاستيدات خضراء. تشتمل مملكة الكروميون على نباتات هابتوفيت ، وخلايا خفية ، ونباتات غير متجانسة: دياتومات ، أووميسيتيس ، وما إلى ذلك.

حتى الآن ، لا يوجد نظام واحد لتصنيف الكائنات الحية في علم الأحياء ، حيث يناقش العلماء أنواع السمات التي يجب تمييز الكائنات الحية من خلالها.

طرق تغذية الكائنات الحية

كل الكائنات الحية تأكل. التغذية هي العملية التي يتلقى بها الجسم العناصر الغذائية والطاقة. يتلقى كل من الكائنات الحية من الغذاء ويستخدمه كمصدر للطاقة والمواد اللازمة للحفاظ على هيكلها المنظم للغاية ونموها وعمليات الحياة الأخرى. يحتوي الطعام على مواد عضوية (الكربوهيدرات بالدرجة الأولى ، وكذلك الدهون والبروتينات) ، وهي مصدر للطاقة.

تختلف الكائنات الحية في نوع الطعام الذي تستخدمه. العديد من الكائنات الحية قادرة على تصنيع العناصر الغذائية الخاصة بها. تسمى هذه الكائنات التغذية الذاتية(من غرام.

السيارات- نفسي ، غنيمةالغذاء الغذاء).

تستخدم الكائنات الحية الأخرى المواد العضوية الجاهزة (بما في ذلك الكربون من أصل عضوي) كغذاء. تسمى هذه الكائنات غيرية التغذية(من غرام. مغايرمختلف مختلف). على عكس الكائنات غيرية التغذية ، فإن ذاتية التغذية نفسها تصنع المواد العضوية من مركبات بسيطة. مركبات العضوية(مصدر الكربون بالنسبة لهم هو ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي).

الطاقة مطلوبة لتنفيذ عمليات تخليق المواد العضوية. يمكن للكائنات ذاتية التغذية تصنيع المواد العضوية باستخدام طاقة ضوء الشمس. تسمى هذه الكائنات فوتوتروفس(من غرام. الصور- خفيفة). تعد جميع النباتات تقريبًا ، والطلائعيات الخضراء وبعض البكتيريا (البكتيريا الزرقاء والبكتيريا الخضراء والبنفسجية) صورًا ضوئية.

تسمى الكائنات الحية التي تستخدم طاقة أكسدة بعض المواد الكيميائية للقيام بتركيب المواد العضوية التغذية الكيميائية. تشمل المواد الكيميائية التغذوية بعض البكتيريا (بكتيريا الحديد ، وبكتيريا الكبريت عديمة اللون ، والبكتيريا الآزوتية).

تستخدم الكائنات غير المتجانسة المواد العضوية الجاهزة كغذاء ، حيث تستخرج منها الطاقة اللازمة للحياة ، وذرات وجزيئات محددة تستخدم للحفاظ على الهياكل الخلوية وتجديدها وتشكيل البروتوبلاست الجديد في عملية نموها. جنبًا إلى جنب مع الطعام ، تتلقى الكائنات غيرية التغذية أيضًا الإنزيمات المساعدة والفيتيولين ، والتي لا يتم تصنيعها في أجسامهم. تشمل الكائنات غير المتجانسة جميع الحيوانات ، والفطريات ، ومعظم البكتيريا ، ومجموعة صغيرة من النباتات. تحتوي بعض البكتيريا ، مثل البكتيريا الأرجواني غير الكبريتية ، على كلوروفيل جرثومي وقادر على التمثيل الضوئي ، بينما تستخدم ذرات الكربون ليس من ثاني أكسيد الكربون ، ولكن من المركبات العضوية المعقدة ، لبناء موادها العضوية الخاصة. تسمى هذه البكتيريا بالتغذية الضوئية.

إن طرق الحصول على الطعام وامتصاصه في الكائنات غيرية التغذية متنوعة للغاية ، لكن طريقة تحويل العناصر الغذائية في معظمها متشابهة جدًا. في الأساس ، يتكون هذا التحول من عمليتين: تقسيم الجزيئات الكبيرة إلى جزيئات أبسط (مونومرات) - الهضم وامتصاص الجزيئات البسيطة ونقلها إلى جميع خلايا وأنسجة الجسم.

هولوزويكنوع التغذية هو سمة لمعظم الحيوانات متعددة الخلايا. في هذا النوع من التغذية ، يلتقط الجسم الطعام ويوجهه إلى الجسم ، حيث يتم هضمه وامتصاصه واستيعابه. هذا النوع من التغذية هو أيضًا سمة لبعض الكائنات وحيدة الخلية (على سبيل المثال ، الأميبا) ، التي تقوم بالبلعمة والهضم في البلعمة.

تتكون طريقة التغذية الشاملة من العمليات التالية: امتصاص الطعام ، وهضمه (الانهيار الأنزيمي) ، وامتصاص المواد العضوية البسيطة ونقلها إلى الخلايا والأنسجة ، والاستيعاب (استخدام الجزيئات من قبل الخلية للحصول على الطاقة وتوليفها. المواد العضوية) ، والإفراز (إفراز بقايا الطعام غير المهضوم من الجسم إلى البيئة).

رمينوع التغذية هو سمة من سمات الكائنات الحية التي تستخدم الميتة أو المتحللة مواد عضوية. العديد من saprotrophs تفرز الإنزيمات مباشرة على المنتجات الغذائية ، والتي تتحلل تحت تأثير هذه الإنزيمات. يتم امتصاص المنتجات النهائية القابلة للذوبان من هذا الهضم غير العضوي واستيعابها بواسطة السابروتروف. تشمل السابروتروف الفطريات والعديد من البكتيريا.

تكافلينوع التغذية هو سمة من سمات الكائنات التكافلية. على سبيل المثال ، تأوي المجترات العاشبة العديد من الطلائعيات القادرة على هضم السليلوز. يمكن أن توجد الأخيرة فقط في ظل ظروف لاهوائية ، مماثلة لتلك الموجودة في الجهاز الهضمي للحيوانات. يقوم البروتستانت بتفكيك السليلوز الموجود في طعام المضيف ، وتحويله إلى مركبات أبسط.

هناك مجموعة من الكائنات الحية لا يمكن أن تُنسب بالكامل حسب نوع التغذية إما إلى ذاتية التغذية أو غيرية التغذية. اعتمادًا على الظروف المعيشية ، يمكن أن يتصرفوا بشكل مختلف.

في ضوء ذلك ، تتصرف مثل هذه الكائنات مثل ذاتية التغذية النموذجية ، ولكن إذا كان هناك مصدر للكربون العضوي ، فإنها تتصرف مثل الكائنات غيرية التغذية. تتكون هذه المجموعة من الطلائعيات ذاتية التغذية (بشكل أساسي euglenoids).

مادة الاحياء
الصف الخامس

§ 3. ممالك الكائنات الحية. بصمات العيش

1. كيف تختلف النباتات عن الحيوانات؟
2. ما هي خصائص الكائنات الحية؟

ممالك الكائنات الحية. يتم دمج كل تنوع الكائنات الحية في عدة ممالك. في سياق علم الأحياء المدرسي ، غالبًا ما يتم استخدام التصنيف ، حيث يتم تمييز أربع ممالك: البكتيريا والفطريات والنباتات والحيوانات (الشكل 8).

أرز. 8. ممالك الكائنات الحية

الفروق بين الحية وغير الحية. يعلم الجميع أن الكائنات الحية تنمو وتتغذى وتتنفس وتتكاثر وتدرك التأثيرات البيئية وتتفاعل معها بطريقة معينة. للوهلة الأولى ، يبدو من السهل التمييز بين الحياة وغير الحية ، لكن هذا ليس صحيحًا تمامًا. تتكون الكائنات الحية من نفس العناصر الكيميائية مثل الأشياء غير الحية. بعض الأشياء الجامدة ، مثل البلورات ملح الطعام، يمكن أن تنمو. في الوقت نفسه ، هناك كائنات حية يمكن أن تكون نائمة لفترة طويلة (على سبيل المثال ، بذور النباتات). خلال هذه الفترة ، تكون مظاهر نشاطهم الحيوي غير مرئية ، مما يجعلها تبدو وكأنها أشياء غير حية.

ما الذي يوحد كل الكائنات الحية ويميزها عن الجماد؟

يتكون كل كائن حي من خلايا (الفيروسات استثناء). لا تمتلك الأجسام غير الحية (باستثناء الكائنات الميتة) بنية خلوية.

جميع الكائنات الحية متشابهة في التركيب الكيميائي ، أي أنها تتكون من نفس المركبات الكيميائية.

للحياة ، تحتاج جميع الكائنات الحية إلى الطاقة من الخارج. المصدر الرئيسي للطاقة لجميع سكان كوكبنا هو الشمس. يمكن للنباتات الخضراء التقاط الطاقة الشمسية. يقومون بتحويل الطاقة الممتصة لأشعة الشمس إلى طاقة كيميائية للمواد العضوية التي تنتجها. تناول النباتات الخضراء ، تحصل الكائنات الحية الأخرى على المواد والطاقة التي تحتاجها (الشكل 9).

أرز. 9. نقل الطاقة والمواد عبر السلسلة الغذائية

الكائنات الحية تتنفس وتتغذى وتطلق منتجات نشاطها الحيوي في بيئتها. وبالتالي ، فإن التمثيل الغذائي هو شرط ضروري لوجود الكائنات الحية بيئة.

الكائنات الحية قادرة على التفاعل بطريقة معينة مع تأثير البيئة من خلال تغيير حالتها ، أي أنها سريعة الانفعال.

تنمو جميع الكائنات الحية ، أي تزيد حجمها وكتلتها.

تتطور جميع الكائنات الحية في عملية الحياة ، أي تكتسب صفات جديدة.

تتكاثر جميع الكائنات الحية من نوعها. هذه الخاصية الأكثر أهمية للكائنات الحية تسمى التكاثر.

مزيج كل هذه الخصائص مميز فقط للكائنات الحية.

مفاهيم جديدة

الممالك: البكتيريا والفطريات والنباتات والحيوانات.
علامات الحياة: التركيب الخلوي ، التمثيل الغذائي والطاقة ، التهيج ، النمو ، التطور ، التكاثر

أسئلة

1. ما ممالك الكائنات الحية هل تعرف؟
2. ما هي السمات التي تميز الكائنات الحية عن الأجسام الجامدة؟
3. ما هي أهمية قدرة الكائنات الحية على التكاثر لوجود الحياة على الأرض؟

فكر في

تأمل الشكل 9. ما هي الظاهرة التي تم تصويرها فيه ، ولماذا تسمى "السلسلة الغذائية"؟ اصنع السلسلة الغذائية الخاصة بك والتي تعتبر نموذجية للكائنات الحية التي تعيش في منطقتك. قارن بين السلسلة الغذائية التي اقترحتها مع سلاسل الطعام التي جمعها زملائك في الفصل. اكتشف عدد الروابط الموجودة في أطول سلسلة غذائية.

من أجل فهم مادة الفقرة بشكل أفضل ، ضع خطتها.

متطلبات خطة الفقرة

1. يجب أن تعكس نقاط الخطة الأفكار الرئيسية.
2. يجب أن تكون العناصر مرتبطة بالمعنى.
3. تمت صياغة نقاط الخطة بإيجاز ووضوح.

عند رسم خطة ، يتم تقسيم النص إلى أجزاء (وحدات دلالية) ، ويحتوي كل منها على الفكرة الرئيسية. لتسهيل التعامل مع هذه المهمة ، عند قراءة نص الفقرة ، اطرح سؤالين: "ما الذي تتحدث عنه؟" و "ماذا تقول؟" سيساعدك السؤال الأول على تقسيم النص إلى "وحدات دلالية" ، وسيساعدك السؤال الثاني على إبراز أهم شيء وأهم شيء في هذا الجزء من النص.

كائنات حيةهي أجسام لها العديد من الخصائص. إنها تتغذى وتنمو وتتطور وتتكاثر ، وما إلى ذلك. الكائنات الحية أكثر تعقيدًا بكثير التركيب الكيميائيمن الأجسام غير الحية (خاصة بالنسبة للبروتينات والأحماض النووية).

يمكن أن تشير إلى عالم الحيوان وعالم النبات. حتى الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات على قيد الحياة (ولكن ليس الحيوانات ، ضع في اعتبارك). لهذا الحيوانات البريةتقريبا كل ما يحيط بنا ولا يتم إنشاؤه بأيدي بشرية يسمى. الأشجار والعشب والحشرات والطيور والأسماك أو الطحالب في البحيرة خارج المدينة كلها على قيد الحياة. هذا هو السبب في أن كل هذا له قيمة خاصة لعالمنا. يجب حماية الحياة البرية.

أهمية الكائنات الحية

الكائنات الحية لها تأثير كبير على عالمنا. تعتمد عليها العديد من العمليات الهامة التي تحدث على الكوكب.

وأشهرها هو التمثيل الضوئي - تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين بواسطة النباتات. لكن هذا بعيد كل البعد عن الفائدة الوحيدة التي تجلبها الكائنات الحية.

بدون الخوض في التفاصيل ، يمكننا أن نقول ذلك تقوم الكائنات الحية بدورة الطاقة والمواد في العالم. هذا هو السبب في الحفاظ على التوازن. ولكن إذا قمت بتدمير بعض الروابط في السلسلة ، فسيتم كسر التوازن. هذا يمكن أن يؤدي إلى عواقب وخيمة. لذلك ، من المهم جدًا الحفاظ على كل أشكال الحياة على كوكبنا.

الموطن هو المكان الذي يحدث فيه النشاط الحيوي للكائنات الحية. إذا لم يكن أصل الموطن مرتبطًا بالنشاط الحيوي للكائنات الحية ، فإننا نتعامل مع بيئة غير حية أو غير حيوية. خلاف ذلك ، يسمى الموطن الحي أو الحيوي. هناك أربعة أنواع من الموائل على هذا الكوكب: الماء ، والهواء الأرضي ، والتربة ، والكائنات الحية نفسها.

مفهوم الموطن

تتفاعل الكائنات الحية دائمًا مع التكوينات والظواهر الطبيعية المحيطة بها. حول الوحدة التاريخية للكائنات الحية وبيئتها في القرن التاسع عشر. كتب عالم الفسيولوجيا الروسي البارز I.M. سيتشينوف: "كائن بدون بيئة خارجيةمن المستحيل دعم وجودها ؛ لذلك ، يجب أن يشمل التعريف العلمي للكائن الحي أيضًا البيئة التي تؤثر عليه ".

يُطلق على مجموع الظروف الطبيعية والظواهر المحيطة بالكائنات الحية التي تتفاعل معها هذه الكائنات باستمرار موطن.

دور البيئة ذو شقين. بادئ ذي بدء ، تحصل الكائنات الحية على الغذاء من البيئة التي تعيش فيها. بالإضافة إلى ذلك ، تحد البيئات المختلفة من انتشار الكائنات الحية حول العالم. يمنع المناخ الصحراوي الحار والجاف معظم الكائنات الحية من العيش فيها ، تمامًا كما هو الحال مع البرودة الشديدة في المناطق القطبية ، فلا يمكن أن تعيش فيها إلا الأنواع الأكثر صلابة. إنها البيئة التي تغير الكائنات الحية في أنها تساهم في تحسينها من خلال الانتقاء الطبيعي. الكائنات الحية لا تتكيف فقط مع البيئة ، ولكنها تتطور.

بدوره ، يؤثر النشاط الحيوي للكائنات الحية على البيئة. دور الكائنات الحية في تكوين البيئة كبير. تطلق النباتات الأكسجين وبالتالي تحافظ على توازنها في الغلاف الجوي للكوكب. تعمل النباتات الطويلة (الأشجار والشجيرات) على تظليل التربة ، وتساهم في إعادة توزيع الرطوبة ، وتخلق جنبًا إلى جنب مع الأعشاب مناخًا محليًا خاصًا. تؤثر النباتات والحيوانات على بنية التربة وخصائصها.

إذا لم يكن أصل الظواهر الطبيعية مرتبطًا بالنشاط الحيوي للكائنات الحية ، فإننا نتعامل مع موطن غير حيوي أو غير حي: هذه هي الخصائص الفيزيائية المختلفة للمناخ ، والخصائص الكيميائية للماء ، والتربة ، وطبيعة الركيزة ، إشعاع الخلفية ، إلخ.

في الحالة التي تدين فيها قوى وظواهر الطبيعة بأصلها إلى النشاط الحيوي للكائنات الحية ، يُطلق على الموطن اسم حيوي أو حي. هذه مجموعة من الكائنات الحية التي لها تأثير على الكائنات الحية الأخرى من خلال نشاطها الحيوي.

الأنواع الثلاثة الأولى من الموائل تشكل البيئة اللاأحيائية ، والرابعة - الحيوية.

يمكن أن توجد الكائنات الحية في بيئة معيشية واحدة أو أكثر. على سبيل المثال ، تعيش الأسماك في الماء فقط. يعيش الإنسان ومعظم أنواع الطيور والثدييات وعاريات البذور وكاسيات البذور في البيئة الأرضية والجوية. تبدأ العديد من الحشرات والبرمائيات رحلة حياتها في بيئة واحدة وتستمر في بيئة أخرى (تتطور يرقات البعوض في البرية ، وتعيش الحشرات البالغة في بيئة أرضية وجوية ؛ وتعيش سمندل الماء ، وخاصة الحيوانات المائية ، في فصل الشتاء على الأرض). تحتاج بعض الحشرات إلى التربة والبيئات الأرضية والجوية لمواصلة الجنس (خنفساء مايو ، برونزوفكا).

موطن الكائنات الحية يؤثر عليها بشكل مباشر وغير مباشر. تتفاعل الكائنات باستمرار مع البيئة ، وتحصل على الطعام منها ، ولكن في نفس الوقت تطلق نواتج التمثيل الغذائي.

البيئة تنتمي إلى:

• طبيعي - ظهر على الأرض بغض النظر عن النشاط البشري ؛
• تكنوجينيك - صنعها الناس ؛
• خارجي - هذا هو كل ما هو موجود حول الجسم ، ويؤثر أيضًا على أدائه.

كيف الكائنات الحية تغير بيئتها؟ تساهم في تغيير تكوين الغاز في الهواء (نتيجة لعملية التمثيل الضوئي) وتشارك في تكوين التضاريس والتربة والمناخ. من خلال تأثير الكائنات الحية:

• زيادة محتوى الأكسجين
• انخفضت كمية ثاني أكسيد الكربون ؛
• تغير تكوين مياه المحيطات ؛
• ظهرت الصخور العضوية.

وبالتالي ، فإن العلاقة بين الكائنات الحية وبيئتها هي ظرف قوي يثير تحولات مختلفة. هناك أربع بيئات معيشية متميزة.

الموئل الأرضي-الجوي

يشمل الأجزاء الهوائية والأرضية وهو رائع لتكاثر الكائنات الحية وتطورها. هذه بيئة معقدة ومتنوعة نوعًا ما ، تتميز بدرجة عالية من التنظيم لجميع الكائنات الحية. قابلية التربة للتعرية ، يؤدي التلوث إلى انخفاض عدد الكائنات الحية. في الموائل الأرضية ، تمتلك الكائنات الحية هيكلًا خارجيًا وداخليًا متطورًا جيدًا. حدث هذا لأن كثافة الغلاف الجوي أقل بكثير من كثافة الماء. أحد الشروط المهمة للوجود هو جودة وهيكل الكتل الهوائية. إنها في حالة حركة مستمرة ، لذلك يمكن أن تتغير درجة حرارة الهواء بسرعة كبيرة. يجب أن تتكيف الكائنات الحية التي تعيش في هذه البيئة مع ظروفها ، حتى تكون قد طورت قدرتها على التكيف مع التقلبات الحادة في درجات الحرارة.

الموائل الجوية-الأرضية أكثر تنوعًا من الموائل المائية. قطرات الضغط ليست واضحة هنا ، ولكن في كثير من الأحيان يكون هناك نقص في الرطوبة. لهذا السبب ، تمتلك الكائنات الحية الأرضية آليات لمساعدتها في إمداد الجسم بالمياه ، خاصة في المناطق القاحلة. تشكل النباتات نظام جذر قوي وطبقة خاصة مقاومة للماء على سطح السيقان والأوراق. الحيوانات لديها هيكل استثنائي من التكامل الخارجي. يساعد أسلوب حياتهم في الحفاظ على توازن الماء. من الأمثلة على ذلك الهجرة إلى أماكن الري. يلعب تكوين الهواء للكائنات الحية الأرضية دورًا مهمًا أيضًا ، والذي يوفر التركيب الكيميائي للحياة. المادة الخام لعملية التمثيل الضوئي هي ثاني أكسيد الكربون. النيتروجين ضروري لربط الأحماض النووية والبروتينات.

التكيف مع البيئة

يعتمد تكيف الكائنات الحية مع بيئتها على مكان إقامتهم. في الأنواع الطائرة ، يتكون شكل معين من الجسم ، وهو:

• أطراف خفيفة
• تصميم خفيف الوزن
• تبسيط.
• لها أجنحة للطيران.

في حيوانات التسلق:

• أطراف استيعاب طويلة ، وكذلك ذيل ؛
• جسم طويل رقيق
• عضلات قوية تسمح لك بشد الجسم ، وكذلك رميها من فرع إلى آخر ؛
• مخالب حادة
• أصابع الإمساك القوية.

تمتلك الكائنات الحية الجريئة الميزات التالية:

• أطراف قوية ذات كتلة منخفضة.
• عدد أقل من الحوافر الواقية على الأصابع ؛
• أطرافه خلفية قوية وأطراف أمامية قصيرة.

في بعض أنواع الكائنات الحية ، تسمح التكيفات الخاصة لهم بدمج ميزات الطيران والتسلق. على سبيل المثال ، بعد أن تسلقوا شجرة ، فإنهم قادرون على رحلات القفز الطويلة. يمكن للأنواع الأخرى من الكائنات الحية أن تعمل بسرعة وكذلك تطير.

الموائل المائية

في البداية ، ارتبطت حياة الكائنات بالمياه. وتتمثل سماته في الملوحة ، والتدفق ، والغذاء ، والأكسجين ، والضغط ، والضوء ، ويساهم في تنظيم الكائنات الحية. تلوث المسطحات المائية ضار جدا للكائنات الحية. على سبيل المثال ، بسبب انخفاض مستوى المياه في بحر آرال ، اختفى معظم ممثلي النباتات والحيوانات ، وخاصة الأسماك. تعيش مجموعة كبيرة ومتنوعة من الكائنات الحية في مساحات المياه. يستخرجون من الماء كل ما هو ضروري لتنفيذ الحياة ، من الغذاء والماء والغازات. لهذا السبب ، يجب أن يتكيف التنوع الكامل للكائنات الحية المائية مع السمات الأساسية للوجود ، والتي تتكون من المواد الكيميائية و الخصائص الفيزيائيةماء. يعتبر تكوين الملح في البيئة ذا أهمية كبيرة للحياة المائية.

يوجد عدد كبير من ممثلي النباتات والحيوانات ، الذين يقضون حياتهم في حالة تعليق ، بانتظام في عمود الماء. يتم توفير القدرة على التحليق من خلال الخصائص الفيزيائية للماء ، أي بقوة الطرد ، وكذلك من خلال الآليات الخاصة للمخلوقات نفسها. على سبيل المثال ، تؤدي الزوائد المتعددة ، التي تزيد بشكل كبير من سطح جسم الكائن الحي مقارنة بكتلته ، إلى زيادة الاحتكاك مع الماء. المثال التالي لسكان الموائل المائية هو قناديل البحر. تعود قدرتهم على البقاء في طبقة سميكة من الماء إلى الشكل غير المعتاد للجسم ، والذي يشبه المظلة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن كثافة الماء تشبه إلى حد بعيد كثافة جسم قنديل البحر.

تكيفت الكائنات الحية التي يكون الماء موطنها مع الحركة بطرق مختلفة. على سبيل المثال ، الأسماك والدلافين لها شكل جسم وزعانف انسيابية. إنها قادرة على التحرك بسرعة بسبب الهيكل غير العادي للأغطية الخارجية ، وكذلك وجود مخاط خاص ، مما يقلل من الاحتكاك ضد الماء. في بعض أنواع الخنافس التي تعيش في البيئة المائية ، يتم الاحتفاظ بهواء العادم المنطلق من الجهاز التنفسي بين الإيليترا والجسم ، مما يجعلها قادرة على الارتفاع بسرعة إلى السطح ، حيث يتم إطلاق الهواء في الغلاف الجوي. تتحرك معظم الكائنات الأولية بمساعدة الأهداب التي تهتز ، على سبيل المثال ، الأهداب أو الأوجلينا.

التكيفات مع حياة الكائنات المائية

تسمح موائل الحيوانات المختلفة لها بالتكيف والعيش بشكل مريح. جسم الكائنات الحية قادر على تقليل الاحتكاك ضد الماء بسبب ميزات الغطاء:

• سطح صلب وناعم
• وجود طبقة ناعمة موجودة على السطح الخارجي للجسم الصلب ؛
• الوحل.

يتم تمثيل الأطراف بواسطة:

• الزعانف.
• أغشية السباحة
• الزعانف.

شكل الجسم مبسط وله مجموعة متنوعة من الاختلافات:

• بالارض في منطقة الظهر والبطن.
• جولة في المقطع العرضي
• بالارض جانبيا
• شكل طوربيد
• على شكل قطرة.

في الموائل المائية ، تحتاج الكائنات الحية إلى التنفس ، لذلك طورت:

• الخياشيم.
• مآخذ الهواء؛
• أنابيب التنفس
• البثور التي تحل محل الرئة.

ملامح الموائل في الخزانات

الماء قادر على تراكم الحرارة والاحتفاظ بها ، وهذا ما يفسر عدم وجود تقلبات كبيرة في درجات الحرارة ، وهي شائعة جدًا على الأرض. أهم خصائص الماء هي القدرة على إذابة مواد أخرى في حد ذاتها ، والتي تستخدم فيما بعد للتنفس والتغذية من قبل الكائنات الحية التي تعيش في عنصر الماء. من أجل التنفس ، فإن وجود الأكسجين ضروري ، لذلك فإن تركيزه في الماء ضروري قيمة عظيمة. تقترب درجة حرارة الماء في البحار القطبية من التجمد ، لكن استقرارها سمح بتكوين بعض التكيفات التي توفر الحياة حتى في مثل هذه الظروف القاسية.

هذه البيئة هي موطن لمجموعة كبيرة ومتنوعة من الكائنات الحية. تعيش هنا الأسماك والبرمائيات والثدييات الكبيرة والحشرات والرخويات والديدان. كلما ارتفعت درجة حرارة الماء ، قلت كمية الأكسجين المخفف الذي يحتوي عليه ، والذي يذوب في المياه العذبة بشكل أفضل منه في مياه البحر. لذلك ، يعيش عدد قليل من الكائنات الحية في مياه المنطقة الاستوائية ، بينما يوجد في الخزانات القطبية مجموعة كبيرة ومتنوعة من العوالق ، والتي يستخدمها ممثلو الحيوانات كغذاء ، بما في ذلك الحوتيات الكبيرة والأسماك.

يتحقق التنفس من سطح الجسم بأكمله أو بواسطة أعضاء خاصة - الخياشيم. يتطلب التنفس المزدهر التجديد المنتظم للمياه ، والذي يتحقق من خلال تقلبات مختلفة ، في المقام الأول عن طريق حركة الكائن الحي نفسه أو تكيفاته ، مثل الأهداب أو المجسات. أهمية عظيمةللحياة ، يحتوي أيضًا على تركيبة ملحية من الماء. على سبيل المثال ، تتطلب الرخويات والقشريات الكالسيوم لبناء قشرة أو قشرة.

بيئة التربة

تقع في الطبقة الخصبة العلوية قشرة الأرض. هذا عنصر معقد إلى حد ما ومهم للغاية من المحيط الحيوي ، والذي يرتبط ارتباطًا وثيقًا ببقية أجزائه. بعض الكائنات الحية موجودة في التربة طوال حياتها ، والبعض الآخر - نصفها. تلعب الأرض دورًا حيويًا للنباتات. ما هي الكائنات الحية التي أتقنت موطن التربة؟ يحتوي على البكتيريا والحيوانات والفطريات. يتم تحديد الحياة في هذه البيئة إلى حد كبير من خلال العوامل المناخية ، مثل درجة الحرارة.

التكيفات لموائل التربة

من أجل عيش مريح ، تحتوي الكائنات الحية على أجزاء خاصة من الجسم:

• أطراف حفر صغيرة
• جسم طويل ورقيق
• حفر الأسنان
• جسم انسيابي بدون أجزاء بارزة.

قد تكون التربة غير موجودة في الهواء ، فضلاً عن كونها كثيفة وثقيلة ، الأمر الذي أدى بدوره إلى التكيفات التشريحية والفسيولوجية التالية:

• عضلات وعظام قوية
• مقاومة نقص الأكسجين.

يجب أن تسمح مكونات جسم الكائنات الموجودة تحت الأرض بالتحرك للأمام وللخلف في تربة كثيفة دون مشاكل ، لذلك تطورت العلامات التالية:

• معطف قصير ، مقاوم للتآكل وقابل للتمليس ذهابًا وإيابًا ؛
• نقص خط الشعر
• إفرازات خاصة تسمح للجسم بالانزلاق.

أجهزة حاسة معينة متطورة:

• الأذنين صغيرة أو غائبة تمامًا ؛
• لا عيون أو يتم تقليلها بشكل كبير ؛
• تم تطوير حساسية اللمس بشكل كبير.

من الصعب تخيل الغطاء النباتي بدون أرض. السمة المميزة لموائل التربة للكائنات الحية هي أن الكائنات مرتبطة بركائزها. أحد الاختلافات المهمة في هذه البيئة هو التكوين المنتظم للمواد العضوية ، كقاعدة عامة ، بسبب الجذور الميتة للنباتات والأوراق المتساقطة ، وهذا بمثابة مصدر للطاقة للكائنات التي تنمو فيها. يؤثر الضغط على موارد الأرض والتلوث البيئي سلبًا على الكائنات الحية التي تعيش هنا. بعض الأنواع على وشك الانقراض.

بيئة الكائن الحي

يؤثر التأثير العملي للإنسان على الموائل على مجموعات الحيوانات والنباتات ، وبالتالي زيادة أو تقليل عدد الأنواع ، وفي بعض الحالات تحدث موتها. العوامل البيئية:

• حيوي - مرتبط بتأثير الكائنات الحية على بعضها البعض ؛
• بشرية المنشأ - مرتبطة بتأثير الإنسان على البيئة ؛
• غير حيوي - يشير إلى الطبيعة غير الحية.

الصناعة هي أكبر قطاع في الاقتصاد مجتمع حديثيلعب دورًا حيويًا. إنه يؤثر على البيئة في جميع مراحل الدورة الصناعية ، من استخراج المواد الخام إلى التخلص من المنتجات بسبب المزيد من عدم ملاءمتها. الأنواع الرئيسية للتأثير السلبي للصناعات الرائدة على البيئة للكائنات الحية:

• الطاقة هي أساس تطوير الصناعة والنقل ، زراعة. استخدام كل الأحافير تقريبًا (الفحم والنفط غاز طبيعيوالخشب والوقود النووي) يؤثر سلبًا ويلوث المجمعات الطبيعية.
• علم المعادن. أحد أخطر جوانب تأثيره على البيئة هو التشتت التكنولوجي للمعادن. أكثر الملوثات ضرراً هي: الكادميوم ، النحاس ، الرصاص ، الزئبق. تدخل المعادن إلى البيئة في جميع مراحل الإنتاج تقريبًا.
• تعد الصناعة الكيميائية واحدة من أسرع الصناعات نموًا في العديد من البلدان. تنبعث الصناعات البتروكيماوية من الهيدروكربونات وكبريتيد الهيدروجين في الغلاف الجوي. أثناء إنتاج القلويات ، يتم إنتاج كلوريد الهيدروجين. كما تنبعث مواد مثل النيتروجين وأكاسيد الكربون والأمونيا وغيرها بكميات كبيرة.

أخيراً

موطن الكائنات الحية يؤثر عليها بشكل مباشر وغير مباشر. تتفاعل الكائنات باستمرار مع البيئة ، وتحصل على الطعام منها ، ولكن في نفس الوقت تطلق نواتج التمثيل الغذائي. في الصحراء ، يحد المناخ الجاف والحار من وجود معظم الكائنات الحية ، تمامًا كما هو الحال في المناطق القطبية ، يمكن فقط للممثلين الأكثر قوة البقاء على قيد الحياة بسبب الطقس البارد. بالإضافة إلى ذلك ، فهي لا تتكيف فقط مع بيئة معينة ، ولكنها تتطور أيضًا.

تحافظ النباتات ، التي تطلق الأكسجين ، على توازنها في الغلاف الجوي. تؤثر الكائنات الحية على خصائص وبنية الأرض. تقوم النباتات الطويلة بتظليل التربة ، مما يساهم في خلق مناخ خاص وإعادة توزيع الرطوبة. وهكذا ، من ناحية ، تغير البيئة الكائنات الحية ، وتساعدها على التحسين من خلال الانتقاء الطبيعي ، ومن ناحية أخرى ، فإن أنواع الكائنات الحية تغير البيئة.