ما هو العمود Winogradsky وما هو؟

ال العمود Winogradsky إنه جهاز يستخدم لزراعة أنواع مختلفة من الكائنات الحية الدقيقة. تم إنشاؤه من قبل عالم الأحياء الدقيقة الروسي سيرجي Winogradsky. نمو الكائنات الدقيقة سيكون في شكل طبقي على طول العمود.

يتم التقسيم الطبقي على أساس المتطلبات الغذائية والبيئية لكل مجموعة من الكائنات الحية. لهذا الغرض ، يتم توفير أنواع مختلفة من المواد الغذائية ومصادر الطاقة للجهاز.

العمود عبارة عن وسيط ثقافي غني ، حيث تنمو الكائنات الحية الدقيقة من مجموعات مختلفة. بعد فترة من النضج التي يمكن أن تستمر بين عدة أسابيع وعدة أشهر ، سيتم وضع هذه الكائنات الحية الدقيقة في الأحياء الدقيقة المحددة.

تعتمد الأحياء الدقيقة التي تم إنشاؤها على المواد المستخدمة والعلاقات المتبادلة بين الكائنات الحية التي تنمو.

مؤشر

• 1 الذي كان سيرجي Winogradsky?
• 2 ما هو العمود Winogradsky؟?
• 3 ما يحدث في العمود?
• 4 تقسيم عمود فينوغرادسكي
  • 4.1 منطقة لاهوائية
  • 4.2 منطقة الهوائية
• 5 الاستخدامات
• 6 المراجع

الذي كان سيرجي Winogradsky?

كان سيرجي وينوجرادسكي (1856-1953) ، الذي ابتكر العمود الذي يحمل اسمه ، عالم الأحياء الدقيقة الروسي المولود في كييف ، العاصمة الحالية لأوكرانيا. بالإضافة إلى عالم الأحياء الدقيقة ، كان أيضًا خبيرًا في دراسة البيئة والتربة.

أعطاه عمله مع الكائنات الحية الدقيقة التي تعتمد على الكبريت والعمليات الجيوكيميائية الحيوية من النيتروجين له شهرة كبيرة. ووصف العديد من الكائنات الحية الدقيقة الجديدة ، من بينها ، الأجناس النتريتية و Nitrobacter. وكان أيضا مكتشف التخليق الكيميائي.

من بين العديد من الجوائز التي تلقاها عالم الأحياء المجهرية ، يتم تعيينه كعضو فخري في جمعية موسكو للعلوم الطبيعية.

كان أيضًا عضوًا في الأكاديمية الفرنسية للعلوم. حصل في عام 1935 على ميدالية Leeuwenhoek ، وهي جائزة تمنحها الأكاديمية الملكية الهولندية للفنون والعلوم. دعاه لويس باستور نفسه ليكون رئيسًا لعلم الأحياء الدقيقة بمعهد باستور.

ما هو العمود Winogradsky؟?

هذا الجهاز ليس أكثر من أسطوانة من الزجاج أو البلاستيك تحتوي على مواد مختلفة. تملأ الاسطوانة إلى ثلث طاقتها بالطين أو الطين الغني بالمواد العضوية.

بعد ذلك ، يتم إضافة السليلوز وأي مادة عضوية أخرى ، والتي ستكون بمثابة مصدر للكربون العضوي. يضاف كبريتات الكالسيوم كمصدر للكبريت ويضاف كربونات الكالسيوم للحفاظ على توازن درجة الحموضة. يكتمل العمود بالماء من النهر أو البحيرة أو البئر ، إلخ..

يجب أن ينضج الجهاز أو يحتضنه تحت ضوء الشمس أو الضوء الاصطناعي لمدة تتراوح بين بضعة أسابيع إلى بضعة أشهر. بعد ذلك الوقت يستقر العمود ويتم تأسيس الأحياء الدقيقة المحددة جيدا. في كل الموائل الدقيقة ، سيتم تطوير كائنات دقيقة محددة وفقًا لمتطلباتها الخاصة.

ما يحدث في العمود?

ستبدأ الكائنات الحية الدقيقة الأولى التي تستعمر العمود في استخدام عناصر العمود وإطلاق الغازات والمواد الأخرى التي من شأنها أن تمنع أو تحبذ تطور الأنواع الأخرى.

مع مرور الوقت ، سينتج نشاط الكائنات الحية الدقيقة والعمليات اللاأحيائية تدرجات كيميائية وبيئية على طول العمود. بفضل هذا ، سيتم إنشاء منافذ مختلفة لنمو الميكروبات.

من خلال السماح لهذا العمود بالنضج أو احتضانه تحت أشعة الشمس أو الضوء الاصطناعي لأسابيع أو أشهر ، تتشكل تدرجات الأكسجين والكبريتيد.

وهذا يسمح بتطوير نظام بيئي ميكروبي منظم مع مجموعة واسعة من الأحياء الدقيقة. بهذه الطريقة ، يتم إنتاج جميع العمليات التي تسمح بصيانة دورات المغذيات في العمود.

الجزء العلوي من العمود ، عند ملامسته للهواء ، سيكون الأكثر ثراءً بالأكسجين ، الذي سينتشر ببطء إلى أسفل.

في موازاة ذلك ، سوف تنتشر المنتجات المتولدة في الجزء السفلي من العمود ، الناتج عن تدهور السليلوز وكبريتيد الهيدروجين ، رأسياً نحو الأعلى.

Winogradsky تقسيم العمود

منطقة اللاهوائية

توليد ونشر الأيضات الميكروبية ، بسبب التدرجات الكيميائية المختلفة ، ينشأ توزيع مجموعات من الكائنات الحية وفقا لمتطلباتها.

هذا التوزيع يشبه ذلك الموجود في الطبيعة. وبهذه الطريقة ، يحاكي عمود Winogradsky التوزيع الميكروبي الرأسي الموجود في البحيرات والبحيرات وغيرها..

الجزء السفلي من العمود خالي تمامًا من الأكسجين ، وبدلاً من ذلك ، فهو غني بكبريتيد الهيدروجين. في هذا المجال ، البكتيريا اللاهوائية مثل كلوستريديوم تتحلل السليلوز. يتم الحصول على المنتج من هذا التدهور الأحماض العضوية والكحول والهيدروجين.

المستقلبات التي تنتجها كلوستريديوم بمثابة الركيزة لأنواع الحد من كبريتات ، على سبيل المثال منتزعة الكبريت. وهذه بدورها تستخدم الكبريتات أو أشكال أخرى من الكبريت المؤكسد جزئيًا.

وكمنتج نهائي ، يطلقون كبريتيد الهيدروجين ويكونون مسؤولين عن التركيزات العالية لهذا الغاز في قاعدة العمود.

يظهر وجود البكتيريا التي تقلل الكبريتات في العمود كمناطق مظلمة في قاعدة العمود. أعلى الشريط القاعدي يظهر شريطان من العمق الضحل ، مع الأنواع التي تستخدم كبريتيد الهيدروجين المنتج في النطاق السفلي. هذه العصابات تهيمن عليها البكتيريا اللاهوائية للتمثيل الضوئي.

تحتوي معظم هذه العصابات على بكتيريا الكبريت الأخضر (الخضربية). وتهيمن على البكتيريا التالية الكبريت الأرجواني للجنس Cromatium. بالقرب من هذه العصابات ، تظهر البكتيريا التي تقلل من الحديد ، مثل Gallionella,  بكتير مسبب لمرض أو الزائفة.

مجال الهوائية

أبعد قليلاً في العمود ، يبدأ الأكسجين في الظهور ، ولكن بتركيزات منخفضة جدًا. هذه المنطقة تسمى المكروفيليك.

هنا ، مثل البكتيريا الوردانية و الوردامية استفد من الأكسجين الشحيح المتاح. كبريتيد الهيدروجين يمنع تطور هذه البكتيريا المكروفيلوفيل.

تنقسم المنطقة الهوائية إلى طبقتين:

• معظم القاعدية منهم ، ويمثلها واجهة الطين المياه.
• تتشكل المنطقة الخارجية بواسطة عمود الماء.

في واجهة المياه الطينية ، بكتيريا الأجناس مثل البجياتوية و Thiothrix. يمكن لهذه البكتيريا أكسدة الكبريت من الطبقات السفلى.

من ناحية أخرى ، يستعمر عمود المياه تنوعًا كبيرًا من الكائنات الحية ، بما في ذلك البكتيريا الزرقاء والفطريات والدياتومات.

تطبيقات

-يحتوي عمود Winogradsky على العديد من الاستخدامات ، من بين أكثرها شيوعًا:

-التحقيق في التنوع الأيضي الميكروبي.

-دراسة الخلافة البيئية.

-إثراء أو عزل البكتيريا الجديدة.

-فحوصات المعالجة البيولوجية.

-توليد الهيدروجين الحيوي.

-دراسة تأثيرات العوامل البيئية على التركيب الميكروبي وديناميات المجتمع وما يرتبط بها من البكتيريا.

مراجع

1. العاصمة أندرسون ، آر. هيرستون (1999). عمود Winogradsky والأغشية الحيوية: نماذج لتدريس المغذيات والخلافة في نظام بيئي. مدرس الأحياء الأمريكي.
2. D.J. Esteban، B. Hysa، C. Bartow-McKenney (2015). التوزيع الزمني والمكاني للمجتمع الميكروبي لأعمدة Winogradsky. PLOS واحد.
3. J.P. لوبيز (2008). العمود Winogradsky. مثال على علم الأحياء الدقيقة الأساسي في مختبر المدرسة الثانوية. مجلة يوريكا عن تدريس ونشر العلوم.
4. سيرجي وينوجرادسكي في ويكيبيديا. تم الاسترجاع من en.wikipedia.org.
5. M.L. من سوسة ، ص. دي مورايس لوبيز ، آر. مونتانيولي دي أنجيليس ، د. بدويا (2012). صبغ النسيج تعامل كهروضوئية ومراقبة بواسطة أعمدة Winogradsky. علوم الهندسة البيئية.
6. العمود Winogradsky. في ويكيبيديا. تم الاسترجاع من en.wikipedia.org.