تُعتبر البكتيريا من المكونات الأساسية الموجودة في بيئات متنوعة وفي أجساد الكائنات الحية، حيث تقوم بأداء العديد من الوظائف الحيوية، بما في ذلك التكاثر. ومن بين طرق تكاثر البكتيريا، تتميز طريقة التكاثر بالاقتران كنوع خاص من التكاثر الخلوي. سنستعرض في هذا المقال مختلف طرق تكاثر البكتيريا، مع التركيز على التكاثر بالاقتران.
أساليب تكاثر البكتيريا
تتكاثر البكتيريا بطرق متعددة تختلف تبعًا لأسلوب التكاثر المعتمد. فيما يلي أبرز هذه الأساليب:
1- التكاثر بالانشطار الثنائي
يتم هذا النوع من التكاثر عن طريق عملية الانقسام، حيث تنقسم الخلية إلى خليتين متساويتين. يحدث ذلك نتيجة زيادة حجم الخلية وحجم الحمض النووي داخلها إلى الضعف، مما يؤدي إلى انفصال خيوط الحمض النووي عن بعضها البعض، بحيث يتجه كل جزء نحو أحد قطبي الخلية. بعد ذلك، تنقسم الخلية إلى خليتين متطابقتين.
تشهد هذه العملية سرعة ملحوظة، حيث تستغرق ما بين 20 إلى 30 دقيقة في بدايتها. ومع مرور الوقت، تزداد بطء عملية التكاثر نتيجة تراكم المواد السامة داخل الخلية واستنزاف مواردها الغذائية.
2- التكاثر بالجراثيم
عندما تواجه البكتيريا ظروفًا قاسية مثل نقص الغذاء أو تغيرات في درجات الحرارة أو تعرضها لسموم، تلجأ إلى التكاثر عبر استخدام الجراثيم. ينشأ ذلك عن انفصال أحد الكروموسومين واتجاهه نحو طرف الخلية، ثم يتم فصل هذا الجزء لتشكيل جرثومة تحتوي على غشاءين وأحماض نووية، مع نسبة عالية من المواد الدهنية وارتفاع مستويات المغنيسيوم والكالسيوم، في حين يتم تقليل مستويات البوتاسيوم والفوسفور. هذه التركيبة تمنح الجرثومة القدرة على مقاومة الظروف الصعبة والاستمرار في الحياة.
3- التكاثر بالاقتران
تعتبر هذه الطريقة من أساليب التكاثر التي تحدث في بعض أنواع البكتيريا، حيث تتطلب وجود خليتين بكتيريتين معًا تتقارب من بعضهما البعض لتكوين اتصال هدبي. تحتوي إحدى الخلايا على عامل جنسي يُسمى الخلية المانحة، بينما تكون الأخرى خلية مستقبلة لا تحتوي على هذا العامل وتختلف عنها وراثيًا.
ينقسم كروموسوم الخلية المانحة ليتم نقله إلى الخلية المستقبلة عبر الهدب، وبعد ذلك، تنفصل الخليتان عن بعضهما.
4- التكاثر بالتحول
عند مواجهة البكتيريا لمخاطر متنوعة، تحتاج إلى تعزيز تنوعها الوراثي. يتم ذلك عبر أساليب إعادة التركيب البكتيري والتي تشمل التكاثر بالاقتران السابق الإشارة إليه، بالإضافة إلى التكاثر عن طريق التحول.
يتضمن التكاثر بالتحول امتصاص أنواع من الحمض النووي من البيئة المحيطة كنتاج لبقايا أحماض نووية من خلايا ميتة، حيث تقوم البكتيريا بربط هذا الحمض النووي ونقله عبر غشاء الخلية، ليتم دمجه مع الحمض النووي الموجود بالفعل داخل الخلية.
5- التكاثر بالتبرعم
تتبع بعض أنواع البكتيريا هذه الطريقة، حيث تقوم بإنشاء برعم صغير على أحد طرفي الخلية الأم. يبدأ هذا البرعم بالنمو وزيادة حجمه بينما يبقى حجم الخلية الأم ثابتًا تقريبًا. وعندما يصبح حجم البرعم مساوياً لحجم الخلية الأم، ينفصل عنها.
يتميز التبرعم عن الانشطار في أن الانشطار ينتج خليتين متطابقتين من حيث الخصائص، بينما يختلف نسل التبرعم عن الخلية الأم في سمات معينة، مثل وجود أسواط في بعض البراعم بينما تفتقر الخلية الأم لذلك.
تتكون البكتيريا من خلية واحدة تحتوي على الحمض النووي، محاطة بغشاء وجدار خلوي، تقوم بأداء وظائف حيوية كما هو الحال مع أي كائن حي. ومن أهم هذه الوظائف هي عملية التكاثر، التي تتنوع طرقها بما في ذلك التكاثر بالاقتران كوسيلة لإعادة التركيب البكتيري لحماية الذات من المخاطر.
