תכנים בנושא חיידקים

נמלים גוזרות עלים משתייכות לשני סוגים:  Acromyrmexו-Atta. הן מקיימות יחסי גומלין הכרחיים (אובליגטוריים) עם פטריות (בעיקר מהמשפחה Lepiotaceae). במשך שנים רבות סברו החוקרים כי הנמלים ניזונות מן העלים, אך לא כך הוא. למעשה הנמלים גוזרות את העלים עבור הפטריות שאיתן הן מקיימות יחסי גומלין. הפטריות הן מקור המזון העיקרי של הנמלים והמזון היחיד של הזחלים והמלכה.

כל בעלי החיים והצמחים מקיימים יחסי גומלין עם מיקרואורגניזמים. רוב יחסי הגומלין הם הדדיים, ושני הצדדים מרוויחים מהם. יחסי גומלין כאלו נקראים סימביוזה.

החיידקים נפוצים בכל בית גידול בעולם וגם על אורגניזמים אחרים ובתוכם. לחיידקים יש חשיבות עצומה בעיצוב התנאים על פני כדור הארץ. הם מקיימים יחסי גומלין מורכבים עם אורגניזמים אחרים ומבצעים עבורם פעולות שהאורגניזמים עצמם אינם מסוגלים לבצע.

החיידק Streptomyces hygroscopicus בודד מדגימת קרקע שנאספה באיי פסחא. בשנת 1972 גילו כי החיידק מייצר חומר בעל פעילות כנגד פטריות שנקרא רפמיצין. מתן רפרמיצין לטיפול נגד פטריות גרם לדיכוי מערכת החיסון. תופעת לוואי קשה זו היא שהפכה אותו בסופו של דבר לתרופה מוצלחת. הרפמיצין משמש כיום למניעת דחיית איברים בהשתלות כליות.

כל היצורים החיים מייצרים אנזימים – חלבונים שתפקידם לזרז תהליכים כימיים. האנזימים אחראים לרוב הפעולות שמתרחשות ביצורים חיים: חמצון וחיזור של מולקולות, העברת קבוצות פונקציונליות בין מולקולות, פירוק קשרים כימיים ואיחוי מולקולות.
כמות התאים של המיקרואורגניזמים בגופנו (כמאה טריליון תאים) גבוהה פי עשרה מכמות התאים אנושיים. אוסף המיקרואורגניזמים שחיים בגוף האדם נקרא מיקרוביום אנושי (Human microbiome).

מספר החיידקים בכדור הארץ מוערך ב-4-6X1030. חיידקים מאכלסים מגוון עצום של בתי גידול, והם שוכנים גם בבתי גידול קיצוניים כמו מעיינות חמים (בטמפרטורות הקרובות לטמפרטורת הרתיחה), בריכות עם מליחות גבוהה, מים חומציים שנמצאים במכרות (בהם ה-pH קרוב לאפס), בעומק שכבות הקרח האנטרקטי וקילומטרים מתחת לפני הקרקע. מגוון החיידקים והשפע שלהם הוא עצום. מספר מיני החיידקים בגרם קרקע יכול להגיע ל-9,000.

הקטניות נעזרות בחיידקי rhizobium לאספקת חנקן. החנקן משמש את הצמח לבניית חומצות אמינו וחומצות גרעין. החיידקים מצידם מקבלים מהצמח סוכרים שמשמשים להם כמזון. החיידקים נמצאים באיברים מיוחדים בשורש שנקראים פקעיות (nodules) ושם הם מקבעים חנקן אטמוספרי (N2) לאמוניה ובהמשך ממירים את האמוניה לתרכובות אורגניות המכילות חנקן.

מעלי הגירה ניזונים במזון צמחי עשיר בתאית וקשה לעיכול. מעלי הגירה עצמם אינם מסוגלים לפרק תאית והם נעזרים במיקרואורגניזמים שנמצאים במערכת העיכול שלהם לצורך כך. הקיבה מחולקת ל-4 מדורים: הכרס, בית הכוסות, קיבת העלעלים וקיבת המיצים. המזון הלעוס עובר לכרס ולבית הכוסות ושם מתסיסים מיקרואורגניזמים רבים את המזון ומפרקים את התאית לרכיבים שמעלי הגירה עצמם מסוגלים לעכל.