م.م. علا جميل جبير – قسم البيئة

علم بيئة الأحياء المجهرية: هو الدراسة العلمية لتوزع وتلاؤم الكائنات الحية مع بيئاتها المحيطة وكيف تتأثر هذه الكائنات بالعلاقات المتبادلة بين الأحياء كافة وبين بيئاتها المحيطة. بيئة الكائن الحي تتضمن الشروط والخواص الفيزيائية التي تشكل مجموع العوامل المحلية اللاحيوية كالطقس وطبيعة الأرض، إضافة للكائنات الحية الأخرى التي تشاركها موطنها البيئي . habitat هو أحد فروع علم الحياة Biologyوهو العلم الذي يدرس التفاعلات بين الكائنات الحية سواء نباتية أو حيوانية أو دقيقة بالمحيط الذي حولها وهو مشتق من الأصل الإغريقي OIKOSأي ما يحيط بالشيء ويصبح مكانا لمعيشته، بينما المقطع LOGOSأي العلم أو الدراسة.

لم تهتم الدراسات الرائدة القديمة بموضوع البيئة بقدر اهتمامها في البحث عن المسببات الممرضة للإنسان والحيوان والنبات وكان همها عزل الأحياء المجهرية عن بيئتها ودراسة الميكروب في المختبر بأطباق بتري ونشأت في هذا المجال نظريتان عن عزل الميكروبات ودراستها في البيئات الصناعية المختبرية وهم

1-     Koch's Theory of Diseas

2-     Pasteur's Theory of Fermentation                                                          

كلا النظريتين تعتمد تنقية الميكروبات وجعلها تعيش وحيدة Culture Axenic وليس مع أفراد مجتمعها الميكروبي بشكل خليط Mixed Culture   

النظرية الأولى: خلاصتها لكل مرض ميكروبي مسبب ويمكن عزلة في بيئة صناعية بالمختبر لوحده وعند إعادة حقنة في حيوان سليم يحدث نفس المرض وعمل كوخ على مرض الجمرة الخبيثة في الحيوانات

والنظرية الثانية : عزل الميكروب من بيئة نشاطه البيوكيماوية ووجد ان لكل تخمر هناك ميكروب متخصص فيه.

خلال الحرب العالمية الثانية وما بعده برز عصر مضادات الحياة وكان اكتشافها اعتمادا على ظاهرة بيئية هي العلاقات التنافسية بين ميكروبات التربة حيث تفرز بعضها مواد كيمياوية تقضي على المنافس من الميكروبات الأخرى,  وخلال الخمسينات من القرن الماضي برزت مشكلة التلوث الكيميائي من النهضة الصناعية وفشل الطرق الأخرى التقليدية في تخليص البيئة منها لذلك طورت سلالات ميكروبية وزجت في التربة والمياه لإزالة هذه الملوثات , لكن هذه الطرق تفشل تماما اذا لم تدرس البيئة وعواملها المشجعة لانتشار هذه الميكروبات ونموها وتكاثرها في البيئة الملوثة وبسبب التلوث الكيميائي الناتج من إضافة الأسمدة اتجهت الدراسات البيئية نحو إنتاج المخصبات Pesticides of microbial origin الأحيائية والمبيدات Bacteria Fertilization الأحيائية  وبتطور هندسة البيئات ومعرفة البلازميدات المسؤولة للاستيطان الميكروبي ( ( factor Colonization Plasmidواهتم بظاهرة الاستيطان التي تبدأ بعملية الالتصاق الميكروبي بالأسطح البيولوجية وغير البيولوجية لكي يمكن السيطرة على المسببات المرضية الإنسانية والحيوانية والنباتية أو إعاقة التصاق الميكروبات بالأسطح مثال كما في حالة الرايزوبيوم أو في حالة التصاق الميكروبات في المواد العضوية في دورات العناصر المختلفة أو الملوثات الكيميائية من اجل تفتيتها بالإضافة الى التغير الكبير في التنوع الميكروبي بالبيئة Microbiadevesity بسبب التلوث الكيمائي وتدخل الأنسان وتلاعبه بالجينات اختفت أنواع من البيئة وظهرت أنواع جديدة من الميكروبات) ظهور سلالات من فيروسات الإنفلونزا وتغير عائلها مثالا لذلك تغير التنوع البيئي الحيواني والنباتي.

المجتمعات الميكروبية في البيئات المختلفة تمنو بصورة متباينة أيضا حسب نوع البيئة  حيث ان نفس الميكروب يسلك سلوك مغاير عند اختلاف بيئة النمو مثال بكتريا الرايزوبيوم تتباين في بؤر نموها المثالي حين ما تكون في بيئة التربة بالقياس إلى البيئة المثالية في جذور البقوليات وبصورة عامة افقر الأنظمة البيئة الطبيعية لمعيشة الميكروبات هو النظام البيئي الهوائي التي يكون بالأساس نظام غير ملائم لنمو وتكاثر الميكروبات بسبب الأشعة فوق البنفسجية المميتة للميكروبات وبسبب الجفاف والرياح وقلة المغذيات وعلى عكس البيئة المائية العذبة التي ترمى فيها الفضلات وتتساقط فيها بقايا النباتات تعتبر بيئة مغذية وتتكاثر فيا الميكروبات أما بيئة التربة الخصبة من احسن البيئات التي تتكاثر فيها الميكروبات وبيئة أمعاء الأنسان وكرش الحيوانات مثال للبيئة الحيوية المثالية لتكاثر الميكروبات ,المجتمع الميكروبي في هذه البيئات المثالية يضم أفراد وعشائر تعيش في موطن بيئي واحد وتعمل كوحدة واحة وتنظيم متكامل,  وفي الأحياء الراقية فان حدود الأنظمة البيئية التي تعيش فيها تكون واضحة  لكن يصعب وضع حدود للمجتمعات الميكروبية في البيئات العادية مثل التربة والمياه بسبب تشابه الأحجام والأشكال والزمن في نشاطات ميكروب واحد حيث نشاط واحد يقوم به عدة أنواع من الميكروبات ( تحلل المخلفات العضوية نموذجاً في البيئات المتطرفة القاسية تكون المجتمعات الميكروبية قليلة ولكنها واضحة المعالم وتبعا لظروف المتطرف ولذلك تحدد التسمية بهذا الظرف المتطرف مثل communities microbial spring Hot  مجتمع ميكروبات الينابيع الحارة وهناك مجتمع اخر هو مجتمع ميكروبات أعماق البحار communities Microbial Sea Deep وهنا لا يوجد سوى المجتمعات التي تتحمل الحرارة والضغط الهيدروستاتيكي العالية وتكون السيادة لهذه الأنواع الميكروبية وتتكاثر بسرعة وتتغلب على الكثافات الميكروبية الأخرى مديات ومحددات الأنظمة البيئية , هناك ميكروبات واسعة الحيز البيئي أي أنها تنشط في مختلف الأنظمة البيئية مثل أجناس بكتريا Pseudomonas وأجناس بكتريا Bacillus حيث نجدها في التربة والماء والكائنات الحية , تركيب المجتمع الميكروبي يصعب تحديده بدقة في البيئات الطبيعية لذلك يشار المجاميع ميكروبية واسعة تقع ضمن نفس العائلة مثل مجتمع الفطريات community Fungal وال يشار للأجناس والأنواع الفطرية وكذلك الحال للمجتمع البكتيري مترابطا مع الموقع البيئي في التربة  community microbial Soilاو الحيز البيني .comm microbial Intestinal 

العالم 1925 Winogradskyحدد المجتمع الميكروبي بمجموعتين هما. Ms. Micro Thonous Autoohالأصلاء وهي التي تتواجد دائماً في الموقع البيئي على سبيل المثال بكتريا ال Bacillusتتواجد دئماً في التربة و بكتريا Pseudomonas في الماء وبكتريا   E.coli  تتواجد في الأمعاء. أي انهم متواجدون بالأنظمة البيئة ولم يأتون من نظام بيئي خارجي ويستمرون بالنمو حتى لو أضيفت مواد جديدة للنظام مثل المخصبات او المواد العضوية او الملوثات.

. Ms. Micro Thonous Alloch الدخلاء وهذه المجموعة دخيلة على النظام البيئي وقادمة من نظام بيئي خارجي ونشاطها في الموقع الجديد يكون بسبب الإضافات على الموقع البيئي وقد تكون في سبات او تزول عندما يزول الجزء المضاف مثل بكتريا وصلت للتربة مع بقايا نباتية وتعيش على السيللوز وعند زواله تزول هذه الأحياء وكذلك الحال بالنسبة لبكتريا قادمة مع فضلات الأنسان مثلا وهناك العديد من الأمثلة مثل بكتريا متطفلة على انسجه حيوانية , بكتريا متأتية من البحر ال تقدر العيش الا في بيئة مالحة , بكتربا اكسدة الحديد , بكتريا اكسدة الكبريت , ......... وهكذا , غالبية الميكروبات لها القدرة على الاستيطان والتكاثر والتفاعل في بيئات مختلفة لذلك يصعب علينا في بيئة مثل التربة والمياه العذبة فحص ميكروباتها وتحديد من هو الدخيل ومن هو الأصيل .