The microbial jungles all over the place (and you) - Scott Chimileski and Roberto Kolter

غابات البكتيريا التي توجد في كل مكان (وأنت)- سكوت تشيمليسكي وروبيرتو كولتر

المترجم: Hani Eldalees المدقّق: Abd Al-Rahman Al-Azhurry

As we walk through our daily environments,

عند سيرنا في الأماكن المعتادة لنا

we're surrounded by exotic creatures

تكون حولنا كائنات غريبة،

that are too small to see with the naked eye.

كائنات دقيقة لا نستطيع رؤيتها بالعين المجردة.

We usually imagine these microscopic organisms, or microbes,

عادة نتخيل هذه الكائنات المجهرية أو الميكروبات،

as asocial cells that float around by themselves.

على شكل خلايا منفردة تطوف في كل مكان وحدها.

But in reality, microbes gather by the millions

لكن في الحقيقة تتجمع ملايين الميكروبات

to form vast communities known as biofilms.

لتكون مجتمعات هائلة معروفة بالأغشية الحيوية.

Natural biofilms are like miniature jungles

تشبه الأغشية الحيوية الطبيعية الغابات المصغرة

filled with many kinds of microbes from across the web of life.

والتي تملاؤها أنواع عدة من الميكروبات من كافة أشكال الحياة.

Bacteria and archaea mingle with other microbes

تختلط البكتيريا والبدئيات مع الميكروبات الأخرى

like algae, fungi, and protozoa,

مثل الطحالب والفطر والكائنات الأولية

forming dense, organized structures that grow on almost any surface.

لتكون أنسجة مكثفة ومنظمة يمكنها أن تنموعلى أي سطح.

When you pad across a river bottom,

عندما تتجول في قاع نهر ما،

touch the rind of an aged cheese,

أو عندما تلمس القشرة الخارجية لقطعة جبن قديمة،

tend your garden soil,

أو عندما تعتني بتربة حديقتك،

or brush your teeth,

أو عندما تنظف أسنانك،

you're coming into contact with these invisible ecosystems.

في تلك الأثناء ستكون على تواصل مع تلك الكائنات البيئية غير المرئية.

To see how biofilms come about,

ولترى كيف تتكون الأغشية الحيوية،

let's watch one as it develops on a submerged river rock.

دعنا نراقب أحد الأغشية وهي تتكون على صخرة مغمورة بالنهر.

This type of biofilm might begin with a few bacteria

قد يبدأ تكون هذا النوع من الغشاء الحيوي ببعض البكتيريا

swimming through their liquid environment.

وهي تعوم في بيئتها المائية.

The cells use rotating flagella to propel towards the surface of the rock,

وتستخدم الخلايا أسواط دوارة لكي تندفع باتجاه سطح الصخرة،

which they attach to with the help of sticky appendages.

ثم تلتصق بها مستعينة بلزقات لزجة.

Then, they start producing an extracellular matrix

ثم تبدأ بإنتاج نوع من الغلاف الخيلوي

that holds them together as they divide and reproduce.

يعمل على إبقاء الخلايا معاً وهي تقوم بالانقسام والتكاثر.

Before long, microcolonies arise,

ولا يمضي الكثير من الوقت حتى تتكون مستعمرات مصغرة،

clusters of cells sheathed in this slimy, glue-like material.

مجموعات كبيرة من الخلايا مختبئة تحت هذا الغلاف اللزج الأشبه بالصمغ.

Microcolonies grow to become towers,

وتنمو تلك المستعمرات لتشكل أبراجأ،

while water channels flow around them,

ويقوم الماء بالانسياب من بينها،

functioning like a basic circulatory system.

كما ينساب الدم في الدورة الدموية.

But why do microbes build such complex communities

لكن لماذا تنشئ الميكروبات تلك التجمعات المعقدة

when they could live alone?

بينما تستطيع أن تعيش بمفردها؟

For one thing, microbes living in a biofilm

أحد الأسباب هي أن الميكروبات تعيش ضمن الأغشية الحيوية

are rooted in a relatively stable microenvironment

التي تكون متمركزة في تجمعات ميكروبية مستقرة نسبياً

where they may have access to a nutrient source.

حيث تكون لديهم القدرة على الوصول للغذاء.

There's also safety in numbers.

كما أن التجمع بأعداد كبيرة يتيح لها الحماية.

Out in the deep, dark wilderness of the microbial world,

ففي عالم الميكروبات العميق والمظلم والذي يشبه الغابة،

isolated microbes face serious risks.

تواجه الميكروبات المفردة مخاطر جمة.

Predators want to eat them,

فالمفترسات تود افتراسها

immune systems seek to destroy them,

والأنظمة المناعية تود تدميرها،

and there are physical dangers, too,

كما توجد مخاطر بيئية أيضاً

like running out of water and drying up.

كنفاذ المياه وبالتالي الجفاف.

However, in a biofilm, the extracellular matrix

إلا أن الغشاء الحيوي في الأغشية الحيوية

shields microbes from external threats.

يقوم بحماية الميكروبات من التهديدات الخارجية.

Biofilms also enable interactions between individual cells.

كما يتيح الغلاف الخليوي للخلايا المفردة أن تتواصل فيما بينها.

When microbes are packed against each other in close proximity,

عندما تكون الميكروبات متلاصقة مع بعضها البعض في مكان محدود،

they can communicate,

تستطيع أن تتواصل مع بعضها،

exchange genetic information,

وأن تتبادل المعلومات الجينية،

and engage in cooperative and competitive social behaviors.

وأن تشارك في أنماط اجتماعية تتنافس وتتعاون مع بعضها.

Take the soil in your garden,

ألق نظرة إلى تربة حديقتك،

home to thousands of bacterial species.

التي تشكل منزلاً للآلاف من الأنواع البكتيرية.

As one species colonizes a plant root,

فحين يقوم نوع من البكتيريا باستعمار جذور النباتات،

its individual cells might differentiate into various subpopulations,

قد تتفرق تلك الخلايا الفردية لتشكل مجموعات فرعية أخرى مختلفة،

each carrying out a specific task.

وتقوم كل منها بوظيفة محددة.

Matrix producers pump out the extracellular goo,

منتجوا الغلاف الخليوي يقومون بضخ المخاط الخليوي،

swimmers assemble flagella and are free to move about or migrate,

وينتج السباحون الأسواط التي تمكنهم من التنقل أو الهجرة،

and spore-formers produce dormant, tough endospores

والبكتيريا العصوية تنتج غشاءً قوياً قادراً

that survive starvation,

على مواجهة نقص الغذاء

temperature extremes,

والحرارة العالية

and harmful radiation.

والأشعة الضارة.

This phenomenon is called division of labor.

وتسمى هذه الظاهرة بتقسيم العمل.

Ultimately, it gives rise to a sophisticated system of cooperation

في النهاية يتشكل نظام متطور يعتمد على التعاون والتكامل

that's somewhat like a multicellular organism in itself.

وهو يشكل بطريقة ما كائناً متعدد الخلايا بحد ذاته.

But because biofilms often contain many different microbes

لكن بسبب أن الأغشية الحيوية تحتوي على العديد من الميكروبات

that aren't closely related to each other,

التي لا تحتوي على الكثير من القواسم المشتركة بينها

interactions can also be competitive.

فيمكن أن يتسم التعامل فيما بينها بالتنافس.

Bacteria launch vicious attacks on their competitors

تطلق البكتيريا هجمات شرسة على منافسيها

by secreting chemicals into the environment,

عن طريق إفراز مواد كيميائية في بيئتها،

or by deploying molecular spears to inject nearby cells with toxins

أو عن طريق نشر رماح جزيئية تعمل على حقن الخلايا المجاورة بالسموم

that literally blow them up.

التي تعمل على تفجيرها حرفياً.

In the end, competition is all about resources.

في النهاية، الموارد هي أساس المنافسة.

If one species eliminates another,

ففي حال قام أحد الأصناف بالقضاء على الآخر،

it keeps more space and food for itself.

فهذا يعني توافر المزيد من الغذاء والمساحة لها.

Although this dramatic life cycle occurs beyond the limits of our vision,

بالرغم من أن دورة الحياة الدراماتيكية هذه تحدث بعيداً عن أعيننا،

microbial communities provide humans and other species with tangible,

توفر المجتمعات الميكروبية للبشر ولأنواع أخرى من الأحياء

and sometimes even delicious, benefits.

فوائد ملموسة وأحياناً تكون لذيذة.

Microbes make up a major fraction of the biomass on Earth

تشكل الميكروبات جزءأ كبيراً من الكتلة الحيوية على الأرض

and play a critical role within the global ecosystem

وتلعب دوراً حيوياً في النظام البيئي العالمي

that supports all larger organisms,

والذي يدعم جميع الأحياء الكبيرة الأخرى،

including us.

بما فيهم نحن.

They produce much of the oxygen we breath,

فهم ينتجون أغلب الأكسجين الذي نتنفسه،

and are recruited to clean up environmental pollution, like oil spills,

ويتم توظيفها لتنظيف التلوث البيئي كتسرب النفط في المحيطات،

or to treat our waste water.

أو تعمل على معالجة مياه الصرف الصحي.

Not to mention, biofilms are normal and flavor enhancing parts

ناهيك أن من الطبيعي إضافة الأغشية الحيوية لإضافة المذاق الغني

of many of the foods we enjoy,

للعديد من الأطعمة التي نتناولها،

including cheese,

مثل الجبنة،

salami,

والسلامي،

and kombucha.

وشراب الشاي المعالج بالبكتيريا.

So the next time you brush your teeth,

لذا في المرة القادمة التي تنظف بها أسنانك،

bite into that cheese rind,

أو تقضم بها قشرة الجبن،

sift through garden soil,

أو تشم رائحة تراب الحديقة،

or skip a river stone,

أو تمشي على حجر في قاع النهر،

look as close as you can.

ألق نظرة قريبة قدر المستطاع.

Imagine the microbial jungles all around you

وتخيل غابات الميكروبات التي تحيط بك في كل مكان

waiting to be discovered and explored.

والتي تنتظر أن يتم اكتشافها وفحصها.