Arheji

Arheji Archaea (Woese, Kandler & Wheelis, 1990)
Arheji Halobacteria sp. (Šūnas garums apmēram 5 μm).
Klasifikācija
Valsts	Arheji (Archaea)
Iedalījums
Baktēriju iedalījums pēc tipiem: Crenarchaeota Euryarchaeota Korarchaeota Nanoarchaeota Thaumarchaeota
Arheji Vikikrātuvē

Arheji jeb arhebaktērijas (Archaea, Archaebacteria) ir īpašs domēns (pēc Karla Vouza trīs domēnu sistēmas). Arheji ir vienšūnu prokarioti, kas molekulārā līmenī būtiski atšķiras gan no baktērijām, gan no eikariotiem. Atšķirības ir vērojamas olbaltumvielu sintēzes komponentēs, šūnu sieniņu struktūrā, bioķīmijā (tikai starp arhejiem ir sastopami metanogēni), kā arī noturībā pret ārējās vides faktoriem. Lielākā to daļa ir hemoautotrofi. Starp arhejiem (pēc 2003. gada datiem) ir zināms tikai viens parazītiskais organisms – Nanoarchaeum equitans. Pēc zinātnieku aplēsēm tiek uzskatīts, ka arheju kopējā biomasa uz planētas (10¹⁴ tonnas) pārsniedz visu pārējo dzīvības formu biomasu (2,4×10¹² tonnas).

Atklāšanas vēsture

Atšķirības starp arhejiem un citām baktērijām 1977. gadā atklāja ASV zinātnieku grupa Karla Vouza vadībā, veicot 16S rRNS salīdzinošo analīzi. Mikroskopā vizuāli nav iespējams atrast atšķirības starp arhejiem un baktērijām. Arheji ir tuvi baktēriju grampozitīvajām formām un vairojas līdzīgi baktērijām, bināri daloties, pumpurojoties vai fragmentējoties.

Morfoloģija

Arheju šūnu izmēri ir līdzīgi lielākajai prokariotu daļai – vidējais diametrs ap 1 μm. Vissīkākie starp arhejiem ir sugas Nanoarchaeum equitans pārstāvji – 0,4 μm. Šūnu forma ir visdažādākā. Sastopamas ir sfēriskas, iegarenas, spirāliskas, trīsstūra un taisnstūra formas. Daudziem arhejiem ir viciņas, kuru sastāvā, atšķirībā no baktērijām, ietilpst vairāku veidu flagellīni. Arheji nespēj sintezēt sarežģītus hidrolītiskus fermentus, tāpēc tie lielākoties spēj pārstrādāt tikai vienkāršākās organiskās vielas. Tomēr tie spēj eksistēt daudz plašākā ārējās vides diapazonā un ir mazāk no tās atkarīgi.

Bez 16S rRNS arhejiem ir arī citas unikālas īpatnības:

• Daudzas arheju šūnu sieniņu makromolekulas ir unikālas, bet tomēr tām nav baktērijām raksturīgā peptidoglikāna jeb mureīna. To funkcijas veic pēc uzbūves atšķirīgais pseidomureīns, tāpēc arheji ir nejutīgi pret penicilīnu u.c. antibiotikām, kas bloķē peptidoglikāna sintēzi.

• Membrānu lipīdi ir veidoti no glicerīna un terpenoīdu spirtiem, nevis no glicerīna un taukskābēm, kā tas ir baktērijām un eikariotiem.

• Ģenētiskajam materiālam ir virkne īpašību, kas arhejus tuvina eikariotiem (piemēram, intronu klātbūtne).

• Ribosomas pēc izmēriem ir līdzīgas baktēriju ribosomām, bet pēc formas – eikariotu ribosomām. Vairākas ribosomu olbaltumvielas ir unikālas.

Ekoloģija

Krāsaino termofīlo arheju plankumi (Jeloustonas nacionalais parks, ASV)

Arheji ir plaši izplatīti apkārtējā vidē, tostarp aizņemot nišas, kas nav pieejamas citām dzīvības formām. Karstajos avotos dzīvo termofīli, kas ir noturīgi temperatūrās +45 līdz +113 °С. Alkalofīli dzīvo sārmainā vidē (pH 9–11). Barofīli iztur 700 atm. spiedienu. Halofīli dzīvo sāls šķīdumos ar NaCl koncentrāciju 25–30%. Kserofīli izdzīvo pie minimāla mitruma līmeņa.

Arheji ir izplatīti kalnu iežos līdz 1000–1600 m zem jūras līmeņa. Tur dzīvo gan heterotrofās sugas, kas par oglekļa avotu izmanto ogļūdeņražus, gan hemoautotrofās metānoksidējošās sugas.

Ārējās saites

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Arheji.

• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Encyclopædia Universalis raksts (franciski)
• Encyclopædia of Life raksts (angliski)