كيف تتكاثر البكتيريا من خلال عملية الاقتران؟

البكتيريا تعد من المكونات الأساسية التي تتواجد في بيئات متعددة وكذلك داخل أجسام الكائنات الحية. تقوم هذه الكائنات الحية الدقيقة بمجموعة متنوعة من الوظائف الحيوية، ومنها التكاثر. سنتناول هنا طريقة التكاثر بالاقتران، والتي تُعتبر واحدة من الطرق المميزة لتكاثر الخلايا البكتيرية، بالإضافة إلى استعراض أنماط تكاثر البكتيريا المختلفة.

أساليب تكاثر البكتيريا

تقوم الخلايا البكتيرية بالتكاثر عبر عدة أساليب تتنوع حسب طبيعة هذه العملية. إليكم أبرز الطرق المتبعة في تكاثر البكتيريا:

1- التكاثر بالانشطار الثنائي

يُعتبر هذا النوع من التكاثر من خلال الانقسام الثنائي، حيث تنقسم الخلية إلى خليتين متساويتين. يحدث ذلك نتيجة لنمو حجم الخلية وحجم الحمض النووي بها حتى يتضاعف. بعد ذلك، يتم فصل خيوط الحمض النووي عن بعضها البعض، مما يدفع كل منها نحو قطب محدد من الخلية، إلى أن تُقسم الخلية بالكامل إلى خليتين متطابقتين.

تتميز هذه العملية بالسرعة حيث تستغرق حوالي 20-30 دقيقة بداية من عملية التكاثر، إلا أنها قد تتباطأ بمرور الوقت بسبب تراكم المواد السامة واستهلاك العناصر الغذائية في الخلية.

2- التكاثر بالجراثيم

عندما تواجه البكتيريا ظروفًا قاسية مثل نقص الغذاء، تغييرات في الحرارة، وجود مواد سامة، أو جفاف، تلجأ إلى طريقة التكاثر عبر الجراثيم. يتم ذلك من خلال انفصال أحد الكروموسومين في جهة واحدة من الخلية، مما يؤدي إلى انفصال جزء منها.

تنتج هذه العملية جرثومة تحتوي على غشاءين وأحماض نووية، كما أنها تحتوي على نسبة مرتفعة من الدهون، بينما ترتفع نسبة الماغنسيوم والكالسيوم وتقل نسبة البوتاسيوم والفسفور، مما يمنحها القدرة على مقاومة الظروف المعاكسة والبقاء.

3- التكاثر بالاقتران

تحدث هذه العملية في أنواع محددة من البكتيريا، وتتطلب وجود خليتين بكتيريتين قريبتين من بعضهما البعض لتسهيل التصاقهما عبر الهديبات. تكون إحداهما خلية مانحة تحمل عاملًا جنسيًا، بينما تكون الأخرى خلية مستقبلة لا تحتوي على هذا العامل وتنتمي لسلالة مختلفة.

عندما يبدأ كروموسوم الخلية المانحة في الانقسام، ينتقل إلى الخلية المستقبلة عبر الهديب، وبعد ذلك تفصل الخليتان عن بعضهما.

4- التكاثر بالتحول

تحتاج البكتيريا في حالات الخطر إلى التكيف من خلال تنوعها الوراثي، وهذا يتم عبر إعادة التركيب البكتيري بعدة آليات، بما في ذلك الاقتران والتحول. تتضمن عملية التكاثر بالتحول استيعاب البكتيريا لقطع من الحمض النووي من بيئتها، والتي تأتي من بقايا خلايا ميتة. بعد ذلك، تقوم البكتيريا بدمج الحمض النووي الجديد مع ما هو موجود لديها.

5- التكاثر بالتبرعم

تتكاثر بعض أنواع البكتيريا عبر هذه الطريقة، من خلال نمو برعم صغير على أحد أطراف الخلية الأم، ثم يكبر البرعم بينما يبقى حجم الخلية الأم ثابتًا بشكل تقريبي. وعندما يصبح البرعم بحجم الخلية الأم، يتم الانفصال عنها.

يختلف هذا النمو عن الانشطار، حيث ينتج الانشطار خليتين متطابقتين بينما تتباين صفات البرعم الجديد عن صفات الخلية الأم، مثل وجود أسواط في بعض البراعم بينما تفتقر الخلية الأم لها.

تشكل البكتيريا خلية واحدة تحتوي على الحمض النووي، محاطة بغشاء وجدار خلوي، وتقوم بعدة وظائف حيوية مثل أي كائن حي آخر، مع التركيز على عملية التكاثر التي تحدث عبر أساليب متنوعة مثل الاقتران، لتجنب المخاطر والتكيف مع البيئة.