میکروبها: فرمانرویان نامرئی
میکروب چیست و چگونه دیده میشود؟
میکروب یا ریزسازواره1 به موجودات زنده بسیار ریزی گفته میشود که به تنهایی با چشم غیرمسلح قابل دیدن نیستند. اندازه آنها معمولاً کمتر از 0.1 میلیمتر است. برای مشاهده آنها از وسیلهای به نام میکروسکوپ2 استفاده میکنیم. قدرت بزرگنمایی میکروسکوپهای نوری معمولی میتواند تا 1000 برابر باشد که مشاهده بسیاری از میکروبها را ممکن میسازد. تصور کنید یک دانه شن را هزار برابر بزرگ کنید، تقریباً اندازه یک توپ فوتبال میشود! میکروسکوپها نیز چنین کاری با دنیای میکروبها میکنند.
دستهبندی اصلی میکروبها
میکروبها یک خانواده یکدست نیستند، بلکه در چند گروه اصلی و کاملاً متفاوت دستهبندی میشوند. درک این دستهبندی کلید شناخت رفتار و نقش آنهاست.
| نام گروه | ویژگیهای کلیدی | نمونههای ملموس | نقش کلی |
|---|---|---|---|
| باکتریها4 | ساده، تکسلولی، بدون هستهٔ واضح، دیواره سلولی محکم. | باکتریهای ماست و پنیر، باکتریهای عامل گلودرد چرکی. | مفید و مضر |
| ویروسها5 | خیلی کوچکتر، فقط ماده ژنتیک و پوشش پروتئینی، تنها درون سلول میزبان زنده میماند. | ویروس سرماخوردگی، ویروس ایدز6، ویروس آنفلوانزا. | مضر (بیماریزا) |
| قارچهای میکروسکوپی | دارای هسته، برخی تکسلولی (مانند مخمر)، برخی رشتهای (کپک). | مخمر نان، کپک نان یا میوه، قارچ عامل بیماری پای ورزشکار. | مفید و مضر |
| تکیاختهها7 | جانوران تکسلولی پیچیده با هسته، متحرک. | آمیب، موجود عامل بیماری مالاریا. | بیشتر مضر |
میکروبها: دوستان یا دشمنان؟
تصور رایج این است که همه میکروبها مضر و بیماریزا هستند، اما این تصور کاملاً اشتباه است. میکروبها نقشهای متنوع و حیاتی در زندگی ما ایفا میکنند.
میکروبهای مفید: تعداد زیادی از باکتریها در رودههای ما زندگی میکنند که به هضم غذا، تولید برخی ویتامینها (مانند ویتامین K) و تقویت سیستم ایمنی بدن کمک میکنند. به این مجموعه، میکروبیوم8 روده میگویند. در صنعت غذایی، از مخمر برای ور آمدن خمیر نان و از باکتریهای خاصی برای تولید ماست، پنیر و ترشی استفاده میشود. در طبیعت، بسیاری از باکتریها و قارچها نقش تجزیهکننده9 را دارند و بقایای گیاهان و جانوران را به مواد مغذی برای خاک تبدیل میکنند. بدون آنها کره زمین به زبالهدانی بزرگ تبدیل میشد!
میکروبهای مضر (بیماریزا): این میکروبها با ورود به بدن میزبان (انسان، حیوان، گیاه) میتوانند باعث ایجاد بیماری شوند. نحوه انتقال میتواند از طریق هوا (عطسه و سرفه)، آب و غذای آلوده، تماس مستقیم یا نیش حشرات باشد. بیماریهایی مانند سل، وبا، سرماخوردگی و آنفلوانزا توسط میکروبهای مختلف ایجاد میشوند.
مبارزه هوشمند با میکروبهای بیماریزا
بشر برای مقابله با میکروبهای مضر، روشهای مختلفی ابداع کرده است. این روشها یا از ورود میکروب جلوگیری میکنند یا آنها را پس از ورود نابود میسازند.
| روش | شرح و مثال | هدف اصلی |
|---|---|---|
| پیشگیری | شستن دستها، ضدعفونیکردن سطوح، جوشاندن آب و شیر، استفاده از ماسک. | جلوگیری از تماس و ورود میکروب. |
| واکسیناسیون10 | تزریق واکسنهایی مانند واکسن سرخک، هپاتیت، کووید-۱۹. | آماده کردن سیستم ایمنی بدن برای شناسایی و نابودی سریع میکروب خاص. |
| داروهای ضد میکروب |
• آنتیبیوتیک11 (برای باکتریها) • داروهای ضد ویروس و ضد قارچ |
نابودی یا توقف رشد میکروبهای بیماریزا پس از ایجاد عفونت. |
یک فرمول ساده برای درک رشد برخی باکتریها، تقسیم دوتایی12 است. اگر یک باکتری هر 20 دقیقه یکبار به دو باکتری تقسیم شود، پس از n دوره، تعداد باکتریها از رابطه زیر به دست میآید:
$N$ = تعداد نهایی باکتریها، $N_0$ = تعداد اولیه، $t$ = زمان کل، $g$ = زمان مورد نیاز برای یک تقسیم (زمان نسل).
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
پاسخ: خیر، این یک اشتباه رایج و خطرناک است. سرماخوردگی و آنفلوانزا توسط ویروس ایجاد میشوند، در حالی که آنتیبیوتیکها فقط بر روی باکتریها مؤثرند. مصرف خودسرانه آنتیبیوتیک برای بیماریهای ویروسی نه تنها اثری ندارد، بلکه میتواند باعث مقاومت13 باکتریها به دارو شود.
پاسخ: خیر. گرما روشی رایج برای از بین بردن بسیاری از میکروبهاست (مثلاً پختن غذا یا جوشاندن شیر). اما برخی باکتریها میتوانند هاگ14 تشکیل دهند که در برابر حرارت مقاومتر است. همچنین، ویروسها ساختار متفاوتی دارند و دمای از بین بردن آنها متفاوت است. به طور کلی، حرارت مؤثر است اما شرایط (دما و زمان) برای انواع میکروبها فرق میکند.
پاسخ: لزوماً نه. برای شستشوی روزمره دستها در منزل، صابون معمولی و آب به خوبی میکروبها را از سطح پوست جدا و دفع میکند. استفاده بیرویه از محصولات ضد باکتری قوی میتواند در درازمدت به ایجاد باکتریهای مقاوم کمک کند و حتی تعادل میکروبهای مفید پوست را برهم بزند. این محصولات بیشتر در محیطهای حساس مانند بیمارستانها ضروری هستند.
پاورقی
1 ریزسازواره (Microorganism)
2 میکروسکوپ (Microscope)
3 میکرومتر (Micrometer, µm) – واحد اندازهگیری برابر با یکهزارم میلیمتر.
4 باکتری (Bacteria)
5 ویروس (Virus)
6 ایدز (AIDS) – سندرم نقص ایمنی اکتسابی.
7 تکیاخته (Protozoa)
8 میکروبیوم (Microbiome) – مجموعه ژنهای تمام میکروبهای ساکن در یک محیط خاص (مانند روده).
9 تجزیهکننده (Decomposer)
10 واکسیناسیون (Vaccination)
11 آنتیبیوتیک (Antibiotic) – مادهای که رشد باکتریها را متوقف کرده یا آنها را نابود میکند.
12 تقسیم دوتایی (Binary Fission)
13 مقاومت آنتیبیوتیکی (Antibiotic Resistance)
14 هاگ (Spore) – ساختار مقاوم و غیرفعال برخی باکتریها در شرایط سخت.
