من الأسئلة الشائعة في مجال العلوم هو كيفية تمكن العلماء من مشاهدة الكائنات الحية الدقيقة ودراستها، ومن الجدير بالذكر أن هناك العديد من العلماء الذين ساهموا في تطوير الأدوات والتقنيات التي سمحت باكتشاف هذه الكائنات الدقيقة وفهم طبيعتها.
وبعون الله تعالى سنتحدث في هذا الموضوع عن كيفية تحقيق هذا الإنجاز العلمي الكبير حتى يكون مفهوماً بشكل جيد لدى الطلاب.
ما هي الكائنات الحية الدقيقة
الكائنات الحية الدقيقة أو الأحياء الدقيقة¹ هي كائنات حية صغيرة جداً لا تُرى بالعين المجردة، وتشمل البكتيريا والفطريات والطحالب والكائنات وحيدة النوى. يعنى علم الأحياء الدقيقة بدراسة هذه الكائنات وتصنيفها ودورها في البيئة. تختلف الأحياء الدقيقة عن الفيروسات التي لا تعتبر كائنات حية بشكل قاطع. حيث لا تستطيع التكاثر إلا داخل خلايا كائنات حية أخرى.
تنتشر الأحياء الدقيقة في كل مكان على الأرض، من أعماق المحيطات إلى أعالي الجبال، وحتى داخل أجسام الكائنات الحية بما فيها الإنسان. تلعب الأحياء الدقيقة دوراً حيوياً في العديد من العمليات البيئية، مثل تحلل المواد العضوية وإنتاج الأكسجين وتثبيت النيتروجين. كما تساهم في إنتاج العديد من المواد الغذائية والدوائية.
تنقسم الكائنات الحية الدقيقة إلى عدة أنواع رئيسية، منها:
- البكتيريا: كائنات وحيدة الخلية لا تحتوي على نواة حقيقية، وتتنوع أشكالها وأنواعها.
- الفطريات: كائنات حقيقية النواة تتغذى على المواد العضوية الميتة.
- الطحالب: كائنات حقيقية النواة تقوم بعملية البناء الضوئي.
- الأوليات: كائنات حقيقية النواة وحيدة الخلية، بعضها طفيلي يسبب أمراضاً للإنسان والحيوان.
- الفيروسات: جسيمات صغيرة جداً تتطفل على الخلايا الحية وتتسبب في العديد من الأمراض.
لها تأثير كبير على حياة الإنسان، فهي يمكن أن تكون مفيدة أو ضارة ومن الأمثلة على فوائد الكائنات الحية الدقيقة:
إقرأ أيضا:البيانات التي يمكن لبائع التجزئة عبر الانترنت تخزينها في قاعدة البيانات- استخدامها في إنتاج الأجبان والزبادي والمضادات الحيوية
- دور في عملية الهضم.
ومن الأمثلة على أضرارها: تسبب العديد من الأمراض للإنسان والحيوان والنبات.
كيف تمكن العلماء من مشاهدة الكائنات الحية الدقيقة ودراستها
لطالما كانت الكائنات الحية الدقيقة مخفية عن أعيننا بسبب صغر حجمها الشديد. حيث لم يتمكن البشر من مشاهدتها إلا بعد اختراع مجهراً ضوئياً مركباً في القرن السابع عشر².
لم يكن اكتشاف المجهر مجرد خطوة في عالم العلم، بل كان ثورة حقيقية غيرت فهمنا للعالم المحيط بنا. فمن خلال عدساته الزجاجية البسيطة، تمكن العلماء من استكشاف عالم جديد مليء بالتفاصيل الدقيقة.
اليوم يستخدم المجهر في تشخيص الأمراض، تطوير الأدوية، وفهم أصول الحياة. فمنذ أن ابتكر أنتوني فان ليفينهوك أول مجهر بسيط في القرن السابع عشر، أصبح المجهر أداة لا غنى عنها في العديد من المجالات العلمية والتطبيقية.
يعمل المجهر الضوئي على مبدأ بسيط حيث يمر الضوء عبر العينة، ثم عبر عدسات زجاجية خاصة تعمل على تكبير الصورة.
مثلاً تخيل أنك تنظر إلى حشرة صغيرة عبر عدسة مكبرة، فإنك ترى الحشرة أكبر حجما وأوضح تفاصيل. وبنفس الطريقة، يعمل المجهر الضوئي على تكبير الأجسام الصغيرة جدا لتصبح مرئية للعين المجردة.
إقرأ أيضا:يعمد الفنان خلال التصميم إلى تحقيق الوحدة والانسجام والتوازن لأي عمل فني.يتكون المجهر الضوئي من عدسات شيئية تقع بالقرب من العينة، وعدسات عينية تقع بالقرب من العين، وكلتا العدستين تعملان معا لتكوين صورة مكبرة جداً.
على الرغم من أن المجاهر الضوئية كانت أولى الأدوات المستخدمة في استكشاف العالم المجهري. إلا أن التكنولوجيا الحديثة أتاحت لنا تطوير أنواع جديدة من المجاهر ذات قدرات أكبر.
على سبيل المثال المجاهر الإلكترونية تستخدم حزما من الإلكترونات بدلاً من الضوء لتكوين الصورة، مما يسمح بتكبير أكبر بكثير ودقة أعلى. بفضلها ، يمكن للعلماء الآن دراسة تفاصيل دقيقة جدًا داخل الخلايا، مثل البروتينات والحمض النووي، مما يفتح آفاقا جديدة في مجال الطب والبيولوجيا.