طبقات من التكافل -- الرؤية والميكروبية المعى المؤخر الجماعة النمل الأبيض

لذا، أقول للناس أحياناً إن الأمر بالنسبة لي يشبه إلى حد ما كون المرء سائحاً بيئياً في نسخة مصغرة من "أليس في بلاد العجائب"؛ لأنني بمجرد النظر إلى هذا، أشعر أنها نزهة طبيعية رائعة حتى قبل إجراء أي نوع آخر من الأبحاث على هذا النظام. حسناً، هناك طرق مختلفة لفحص هذه الميكروبات باستخدام المجهر الضوئي. لدينا في هذا المجهر القدرة على إجراء الفحص بالمجهر ذو الحقل المظلم، حيث تظهر الخلايا باللون الأبيض أو تكون محاطة بإطار أبيض على خلفية مظلمة.

يمكننا استخدام مجهر تباين الطور حيث تظهر الخلايا أو حواف الخلايا داكنة على خلفية رمادية. كما يمكننا استخدام المجهر الضوئي العادي حيث لا تظهر معظم المكونات بوضوح ما لم تكن العينة ملونة، ولكن في هذه الحالة ستحصل على اللون الحقيقي للعينة.

لذا، إذا كانت عينتك خضراء أو حمراء، فقد تتمكن من رؤية ذلك فعلياً في الخلايا. لدينا أيضاً القدرة على إجراء ما يسمى بمجهر DIC، وهو مجهر تباين التداخل التفاضلي، والذي بدلاً من إعطائك تبايناً من حيث اللونين الأبيض والأسود أو الداكن والرمادي، فإنه يمنحك تبايناً في الحواف يشبه إلى حد ما التضاريس القمرية؛ بمعنى أنك عندما تنظر إلى القمر بالمنظار يكون كله رمادياً، ولكن بمجرد ضبط التركيز، ستبدأ في رؤية الحواف بوضوح شديد.

لقد قمت الآن بضبط الإعدادات لفحص العينة باستخدام تقنية تباين التداخل التفاضلي (DIC). تتيح لك هذه التقنية رؤية أنسجة سطح الخلايا وهياكلها الداخلية، في حال كانت كبيرة وبها تلك الهياكل، بشكل أكثر وضوحاً. بينما في أنواع المجهرية الأخرى، قد تظهر الخلية بأكملها باللون الرمادي على خلفية فاتحة أو باللون الأبيض على خلفية سوداء؛ أما هنا، فستبدأ في رؤية الأنسجة على سطح الخلية أو داخل الخلية نفسها.

وبالنسبة للعديد من الأوليات التي لدينا، تلك حقيقيات النوى الأكبر حجماً، فإن ذلك سيتيح لك رؤية ليس فقط التراكيب الداخلية في الخلية، بل وربما جزيئات الخشب أيضاً. وهنا في الوقت الحالي، نحن ننظر إلى اثنين من أوليات الأمعاء، والتي تنتمي إلى جنس opsis.

هذه أوليات خلوية محللة للسليلوز. والآن، وبالنسبة لهذه التي تقع في المنتصف تمامًا، يمكنني ضبط هذا الجزء قليلاً لإبراز بعض من تباين الحواف هذا. الأمر يعتمد إلى حد ما على التوفيق في الضبط. حسناً.

أوه، يبدو هذا رائعاً. على سبيل المثال، هذا أحد هذه البروتوزوا الكبيرة جداً المرتبطة بالميكروب المسبب لداء المشعرات، وبدأ يظهر عليه التبرعم الغشائي. لقد بدأ يمرض.

وهذا هو بالضبط ما تمثله بعض هذه البثور الصغيرة الموجودة على الجانب. يمكنك استخدام تقنية DIC للحصول على مقطع بصري دقيق. لذا، سأبدأ بالدخول من السطح.

بدأت السطح يصبح واضحاً في التركيز. يبدو وكأنه مغطى بهذه الخطوط الطويلة، والأخاديد الطويلة. والآن أنا أدخل إلى الخلية، والآن أعبر من الجانب الآخر.

وهذا يتيح لك، إذا قمت بذلك على الجزء الخلفي من الخلية، رؤية النواة. لذا سأقوم بالتحرك للأعلى، حيث أنظر إلى السطح، والآن أرى النواة، والآن بدأت أرى الجانب الآخر. ما يمكنني فعله هو المقارنة باستخدام تباين الطور، ويبدو الأمر جيداً.

هذا هو تباين الحواف. وهو يبدو جيداً أيضاً، والأمر مجرد مسألة ذوق. وبالنسبة لبعض الخلايا الأكثر رقة، فإن تباين الطور هذا يبدو أفضل.

في الواقع، نرى هنا بروتوسومين. أحدهما هو الموجود في المركز بهذه الكشكشة الصغيرة، والآخر الذي يبدو كحزمة من العصي. وهذا ما يبرزه تصوير DIC حقاً.

وهناك بعض التعديلات التي يمكنك إجراؤها. الأمر يشبه الطهي إلى حد ما؛ حيث يمكنك القيام بذلك حسب الحاجة، أي أنك تنظر إلى عينتك وتجري التعديلات اللازمة لإبراز بعض تفاصيل أنسجة الخلايا في تلك العينة تحديداً.

لقد تم تحديد ذلك تجريبيًا تقريبًا. لذا سأحاول الآن العثور على بعض الأجسام الأخرى التي تستحق الفحص. هذا العرض يتم باستخدام الحقل المظلم.

والآن، حيث تظهر المادة البيولوجية باللون الأبيض الساطع على خلفية سوداء، نرى هنا سابيلات كبيرة مع سديميات أولية أصغر حجماً. إن الـ STRs تقترب وتظهر كديدان صغيرة نحيفة تقريباً، والتي تتحرك بسرعة حول هذه الخلايا الأكبر. لذا، فهذه هي الأوليات الأصغر.

هناك العديد من الأنواع المختلفة من الأوليات التي تجدها في هذه البيئة وتتفاوت أحجامها. فلديك هذه الـ trifa الكبيرة جداً، ولديك الـ tri opsis متوسطة الحجم، ثم لديك الـ stroma STRs الطويلة والنحيفة والمغطاة بالبكتيريا. لذا يمكننا رؤية بعض من هذه الـ trichy opsis والـ stromas.

تعد الـ stroma STRs بمثابة حزمة من العصي. أما الـ Tri opsis فهو هذا الكائن الحي الصغير والجميل الذي يمتلك هذه الزوائد الصغيرة التي تتحرك حول الخلية بسرعة كبيرة، بالإضافة إلى الـ trifa الأكبر حجماً. هذا هو الـ tri opsis.

هذا هو البروتوزوا الوحيد الموجود في أمعاء النمل الأبيض الذي تم استزراعه ودراسته في المختبر، وقد نُشرت حوالي ثلاث أو أربع أوراق بحثية عن هذا البروتوزوا قبل 20 عاماً. ثم فُقدت المزرعة ولم يتمكن أحد من استزراعها مرة أخرى. ولكن الدراسات التي أجريت على هذا الكائن أثبتت أن البروتوزوا يقوم بتخمير السليلوز والكسيلان، وهما بوليمرات البنتوز والهكسوز الموجودة في الخشب، وينتج عن ذلك الأسيتات والهيدروجين وCO2.

سأقوم بالتكبير قليلاً. لديكم بعض من هذه الـ spi keets. توجد صورة DIC جيدة لـ API keet هناك في المنتصف تماماً.

ويمكنكم رؤية لفائفها. لفائف منتظمة وجيدة. أرى أنها تتحرك.

أوه، إنه، إنه، لا يزال حياً، ولكن، بعض هذه الكائنات تضررت قليلاً بسبب الأكسجين. مم. لأن العديد من هذه الكائنات تتسمم بالأكسجين. أحياناً تقوم بإعداد الشرائح الرطبة وتنجح، وأحياناً أخرى لا تنجح.

ولكن في الواقع، هذه عينة حقيقية. سأقوم فقط بفحص هذا البروتوزوا هنا. يوجد اثنان أو ثلاثة منها هنا.

هناك هذه الأوليات الطويلة والنحيفة التي تبدو كما لو كانت مخططة. ويمكن ملاحظة ذلك بوضوح عند فحصها باستخدام مجهر تباين التداخل التفاضلي (DIC). ودائماً ما أصفها بأنها أوليات فاشية.

وماذا أعني بذلك؟ كما تعلمون، المصطلح اللاتيني fasis هو الكلمة التي تصف حزمة العصي هذه الموجودة على ظهر عملة العشر سنتات. وهي الكلمة التي تصف أيضاً عبارة e pluribus unum، أي "من الكثير واحد"، وهذا ما أسميه البروتيازوم الفاشي (fascist protosome) لأن البروتيازوم نفسه في الواقع نحيف للغاية.

وبناءً على القليل الذي نعرفه عنه، فقد أظهرت الدراسات أن هذا البروتوزوم مغطى بطبقة من البكتيريا الرقيقة، وهي بكتيريا طويلة ونحيلة. لذا، فهو عبارة عن حقيقيات نوى من البروتوزوا يشبه العصا الطويلة، ومغطى بطبقة من البكتيريا التي تشبه الشعيرات الطويلة، وكما تلاحظون هنا، بدأت بعض هذه الشعيرات في التآكل قليلاً والانفصال عنه. ولكنكم سترون الكثير منها.

ومن الناحية الوظيفية، ليس لدينا أي فكرة عما تقوم به. لذا، يعد هذا مثالاً على شيء جميل للنظر إليه؛ فهو ملهم بمعنى أنه يخبرني بوجود الكثير من هذه البروتوزوا هنا.

يمكننا النظر في تطور سلالات العائل والخلايا. فنحن نعرف ماهية البروتوزوا، ونعرف الأنواع التي تلتصق بها، ولكننا لا نعرف ما الذي تفعله البروتوزوا أو تلك البكتيريا.

ما هي فيزيولوجيتها؟ ماذا تأكل؟ وماذا تنتج؟

كيف تتفاعل هذه الميكروبات مع الميكروبات الأخرى؟ وكيف تؤثر هذه النواتج على الميكروبات الأخرى أو على العائل؟ وبالتالي، فإننا وظيفياً لا نعرف أين يكمن موقعها في هذه الأحجية.

من المفترض أن جميع الخلايا التي نراها هنا بكثرة هي خلايا تكافلية تشارك في علاقة تبادلية. أي أنها ميكروبات مفيدة تقدم شيئاً للنظام و/أو للعائل. ولكن في هذه الحالة، تكمن التفاصيل الدقيقة في جوهر المسألة.

وفي الواقع لا يمكننا الجزم بذلك، ولا يمكننا قوله بأي يقين. وفي الحقيقة، ليس لدي فرضية حقيقية حول ما تفعله تلك الكائنات. أقصد أن الأمر مثير للاهتمام لأن الأوليات السوطية تكون مغطاة بالبكتيريا نفسها.

لذا يبدو الأمر كأنه طبقات من التكافل فوق التكافل. وبينما يمكنك ملاحظة أن بعض الأوليات الأخرى قد ابتلعت جزيئات خشبية داخل السيتوبلازم أو داخل الخلية، فلا يوجد دليل هنا على قيام هذه الكائنات بابتلاع جزيئات خشبية.

لذا، لا يمكننا حتى القول بأنها تقوم بتحليل الخشب؛ فأنا لست متأكداً مما إذا كانت تحلل الخشب على الإطلاق. ومن المرجح بدلاً من ذلك أنها تضع هذه البكتيريا في مكان ما داخل أمعاء البروتوزوا لتقوم بشيء ما، وربما لتغذي البروتوزوا، وهي أمثلة على تكافل ضمن تكافل آخر.

إذا نظرنا إلى هذا الـ trica nifa، فإن هذا البروتوزوا الأكبر الذي نشاهده هنا يبدو وكأنه trifa مضغوط. ويمكننا أن نرى أن لديه هذه التخططات الطويلة التي تمتد من الجهة الأمامية إلى الجهة الخلفية. ولكن إذا نظرنا عن قرب أكبر، فسنرى هذه النقاط السوداء الصغيرة باتجاه طرفه الأمامي.

تلك بكتيريا أيضاً. وهذا البروتوزوا لديه تعايش خارجي وداخلي على حد سواء؛ فهو مغطى بطبقة من البكتيريا على سطحه، ولكنه يحتوي أيضاً على بكتيريا داخل الخلية.

ومرة أخرى، ليس لدينا أي فهم لفسيولوجيا تلك البكتيريا الموجودة على السطح أو في الداخل. لدينا بعض التصور بأن هذه الأوليات تقوم بتخمير cellulose و xylan، ولكننا لا نعرف كيف تندمج هذه البكتيريا في هذا السياق. لذا، فإننا نفتقد شيئاً جوهرياً.

إنني أحب هذا النظام بسبب التنوع الكبير والنشاط المكثف فيه، وقد تعلمنا الكثير. ولكنني أعتقد في الواقع أن ما نجهله أكثر بكثير مما نعرفه.