อาณาจักรมอเนอรา (Kingdom Monera)
ลักษณะสำคัญของสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรมอเนอรา
- เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่มีโครงสร้างเซลล์แบบโพรคาริโอต (prokaryotic cell) ในขณะที่สิ่งมีชีวิตอื่นๆทุกอาณาจักรมีโครงสร้างเซลล์แบบยูคารีโอต (eukaryotic cell)
- ไม่มี nuclear membrane, นิวเคลียส, nucleolus, cytoskeleton, controle, organelle ที่มีเยื่อหุ้มทั้งหมด เช่น แบคทีเรียและไซยาโนแบคทีเรีย
- แต่มี 70s ribosome อาจจะมี flagellum (ถ้ามีจะไม่ใช่ 9+2 และ ประกอบด้วยโปรตีน tagelin) อาจจะไม่มีผนังเซลล์หรือมีก็ได้
- อาจจะอยู่เป็นเซลล์เดี่ยวหรือเป็นกลุ่ม (colony) หรือเป็นสาย (filament) อาจจะมีรูปร่างเป็นทรงกลม (coccus) ทรงท่อน (bacillus) หรือทรงเกลียว (spillTum) บางชนิดสามารถสร้าง capsule เป็นสารหุ้มภายนอก หรือ endospore (ไม่จัดเป็นการสืบพันธุ์) ขึ้นมาในเซลล์ เพื่อทนต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม
- สิ่งมีชีวิตในอาณาจักรนี้ มีความสำคัญอย่างมากต่อระบบนิเวศ กล่าวคือ กลุ่มแบคทีเรียทำหน้าที่เป็นผู้ย่อยอินทรียสาร ก่อให้เกิดการหมุนเวียนสารอนินทรีย์และอินทรีย์สารต่างๆ สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินทำหน้าที่เป็นผู้ผลิตในระบบนิเวศและสิ่งมีชีวิต 2 กลุ่มนี้ยังมีความสำคัญในแง่เทคโนโลยีชีวภาพซึ่งได้มีการศึกษาวิจัยเพิ่มมากขึ่น เพื่อนำไปใช้ประโยชน์ในด้านการเพิ่มผลผลิตทางการเกษตร อุตสาหกรรม การแพทย์ และการศึกษาพันธุศาสตร์ซึ่งช่วยพัฒนาคุณภาพชีวิตของประชากรให้ดียิ่งขึ้น
รูปร่างของแบคทีเรีย มี 3 ลักษณะ
1. รูปร่างกลม เรียกว่า คอกคัส (coccus) ซึ่งอาจเป็นทรงกลมรูปไข่หรือยาวรีหรืออาจพบในลักษณะกลมแบนเมื่อเวลล์แบ่งตัว เซลล์ที่ได้ใหม่ยังคงติดอยู่กับเซลล์เก่าไม่แยกออกจึงทำให้เกิดการเรียงตัวเป็นหลายแบบ คือ
-เป็นกลุ่มคล้ายพวงองุ่น grape-like clusters เรียกว่า สเตไฟโลคอกไค (staphylococci)
2. รูปร่างแท่งรียาว เรียกว่า บาซิลัส bacillus บางชนิดอาจมีรูปร่างเป็นแท่งสั้น ปลายมน เรียกว่า คอกโคบาซิลัส coccobacillus เช่น เชื้อโรคแอนแทรคซ์ Bacillus acthrasis
3. รูปร่างเกลียว เรียกว่า สไปริลลัม spirillum เช่น เชื้อโรคซิฟิลิส Treponima palidum
อาณาจักร Monera แบ่งออกเป็น 2 อาณาจักรย่อย
1. Archaeabacteria
Archaeabacteria คือโดเมน Archaea (แบคทีเรียโบราณ) ซึ่งสามารถอาศัยอยู่ในสิ่งแวดล้อมสุดโต่งได้ ผนังเซลล์ไม่เป็น peptidoglycan
1.1 Euryarchaeota เป็นกลุ่มสร้างแก๊สมีเทนได้ และชอบความเค็มจัด 1.2 Crenarchaeota เป็นกลุ่มที่ชอบอุณหภูมิร้อนจัด เย็นจัด และชอบความเป็นกรดสูง 1.3 Korarchaeota พบในบ่อน้ำพุร้อน เชื่อว่าเป็นบรรพบุรุษของ Archaea อื่นๆ 1.4 Nanoaechaeota ขนาดเล็กมาก พบในบ่อน้ําพุร้อน 1.5 Thaumarchaeota คล้ายพวก Crenaechaeota แต่มีความแตกต่างบางอย่าง จึงแยกกลุ่มออกมา เช่น ลําดับเบสของ rDNA และเอนไซม์ type|Topoisomerase
2. Eubacteria
Eubacteria คือโดเมน Bacteria มีรูปแบบของการดํารงชีวิตและ metabolism หลากหลายที่สุด ถ้ามีผนังเซลล์จะเป็นสาร peptidoglycan ซึ่งแบคทีเรียในกลุ่มที่มีผนังเซลล์สามารถจําแนกได้ด้วยการ ย้อมสี
2.1 แบคทีเรียแกรมบวก (Gram-positive bacteria)
ซึ่งมีผนังเซลล์เป็นชั้น peptidoglycan ที่หนา และไม่มีชั้น outer layer เมื่อย้อมย้อมติดสีม่วงของ crystal violet จะได้เป็นสีม่วง พบทั่วไปทั้งในดิน และในอากาศ เช่น
- Lactobacillus ผลิต lactic acid ไว้ทํานมเปรี้ยว โยเกิร์ต เนยแข็ง ผักดองบางชนิด
- Streptomyces เป็นแบคทีเรียที่เป็นสายคล้ายเชื้อรา ผลิต ยาปฏิชีวนะ streptomycin สำหรับรักษาวัณโรค
- Bacillus บางชนิดสร้าง endospore ที่มีโครงสร้างทำให้มีความทนทานขึ้น เช่น บาซิลลัส แอนทราชิส Bacillus Anthracis ที่ทําให้เกิดโรคโรคแอนแทรก บาซิลลัส ซีเรียส Bacillus Cereus ที่ทําให้เกิดโรคอาหารเป็นพิษ
- Mycoplasma เป็นเซลล์ที่มีขนาดเล็กที่สุด เพราะมีแค่เยื่อหุ้มเซลล์ที่เป็นชั้นไขมันเท่านั้น ไม่มีผนังเซลล์ แต่นับว่าเป็นพวกแกรมบวก บางชนิดไม่มีอันตรายเพราะไม่ต้องเติบโตและสืบพันธุ์ในเซลล์ผู้ถูกอาศัย แต่บางชนิดก็อาจเป็นสาเหตุให้เกิดโรคปอดบวมในมนุษย์และวัว
ภาพ ก ภาพ ข
2.2 แบคทีเรียแกรมลบ (Gram-negative bacteria)
ซึ่งมีผนังเซลล์เป็น peptidoglycan แบบบางและแทรกอยู่ในระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์ทั้ง 2 ชั้น เมื่อย้อมด้วยสีซาฟรานิน โอ (Safranin O) จะได้เป็นสีแดง มีหลายกลุ่ม ได้แก่
- Proteobacteria มีจํานวนมากสุด เช่น purple Sulfer bacteria สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้กํามะถัน, Rhizobium ในปมรากของพืชตระกูลถั่ว
- Chlamydias ทําให้เกิดโรคติดต่อทางเพศสัมพันธ์ เช่น หนองในเทียม
- Spirochetes ทําให้เกิดโรคซิฟิลิส ฉี่หนู
- Cyanobacteria หรือสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน (Blue-Green Algae) สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้ ออกซิเจน (ถึงแม้จะไม่มีไม่มี chloroplast แต่มีสารสีต่างๆ) เช่น Anabaena ในแหนแดง, Nostoc ในปรง และไลเคนส์, Oscillatona สามารถตรึงไนโตรเจนได้ ทำให้เพิ่มปุ๋ยไนโตรเจนในดินและเป็นการเพิ่มผลผลิตแต่ลดค่าใช้จ่าย ให้แก่เกษตรกรทำให้เกษตรกรมีรายได้เพิ่มขึ้น เช่น การเลี้ยงแหนแดง (Azolla) ซึ่งแอนาบีนาอยู่ในช่องว่างกลางใบ ไปพร้อมๆกับการปลูกข้าวทำให้ได้ผลผลิตเพิ่มขึ้นและลดจำนวนการใช้ปุ๋ยไนโตรเจนลงไปได้มาก ในปัจจุบันจึงมีการเลี้ยงสาหร่ายเหล่านี้เพื่อผลิตออกมาเป็นปุ๋ยชีวภาพ เพื่อให้เกษตรกรใช้ใส่ในนาข้าว เพื่อเพิ่มไนโตรเจนให้แก่ต้นข้าว
ภาพ ก ภาพ ข ภาพ ค
ภาพที่ 6 (ก) Anabaena (ข) Oscillatona (ค) Spirulina ที่มา (https://sites.google.com/site/possawatbunna/xanacakr-mx-nex-ra-kingdom-monera)
- Microcystis หลั่งสาร hydroxylamine ทําให้น้ำเสีย
ประโยชน์ของแบคทีเรีย
1. ย่อยสลายสิ่งมีชีวิตให้เน่าเปื่อยผุพังเป็นอาหารของพืช
2. เป็นตัวการสำคัญในการก่อให้เกิดวัฏจักรของสาร
3. สกัดสารพวกยาปฏิชีวนะ เช่น สเตรปมัยซิน streptomycin ซึ่งสกัด จาก Streptomyces griseus
4. ใช้ในอุตสาหกรรม เช่น อุตสาหกรรมการหมัก เช่น การหมักนมเปรี้ยว การหมักน้ำส้มสายชู
5. ไรโซเบียม rhizobium sp. เป็นแบคทีเรียในปมรากถั่วที่ช่วยเพิ่มธาตุไนโตรเจนให้แก่พืช
6. แบคทีเรียหลายชนิดใช้ในการศึกษาทางพันธุกรรม เพราะแบคทีเรียเลี้ยงง่ายและมีวงจรชีวิตสั้น สืบพันธุ์ได้เร็วจึงเหมาะในการนำมาใช้
โทษของแบคทีเรีย
1. ผลิตสารพิษที่เป็นอันตราย
สารพิษเป็นแบบเอกโซทอกซิน exotoxin โดยผลิตออกมาอยู่ในอาหารทำให้เกิดท้องเสีย คลื่นไส้ อาเจียน เวียนศรีษะ ปวดท้อง เป็นอย่างมาก แบคทีเรีย พวกนี้พบได้ทั่วไปตามผิวหนัง ลำคอ จมูก ทำให้เกิดเป็นสิวและเป็นหนอง ชอบอากาศที่อบอุ่นและสภาพความชื้นสูงทอกซินของบคทีเรียนี้ทนต่อสภาพความร้อนได้ดี ดังนั้นการรรับประทานอาหารที่ทำไว้นานๆจึงเสี่ยงต่อแบคทีเรียชนิดนี้มาก
2. คลอสทริเดียม บอทูลินัม Clostridium botulinum
เป็นแบคทีเรียที่ไม่ต้องการอากาศ ทำให้สารพวกเซลลูโลสเปื่อย ตัวแบคทีเรียไม่มีพิษแต่ทอกซินของมันมีพิษร้ายแรงมาก มันสร้างสปอร์ที่ทนทานความร้อนได้ดี ดังนั้นมักพบมันเจริญอยู่ในอาหารกระป๋องที่ผ่านความร้อนไม่เพียงพอหรือน้อยเกินไป พิษของมันทำให้หายใจไม่สะดวกและเป็นอัมพาตตามแขนขา และจะตายภายใน 24 ชั่วโมง
3. ซาลโมเนลลา salmonella
เป็นต้นเหตุที่ทำให้เกิดอาหารเป็นพิษ และติดระหว่างคนกับสัตว์ได้ แบคทีเรียชนิดนี้ทนสภาพความเป็นกฎได้ดีแต่ไม่ทนความร้อนต่ำโดยอุณหภูมิขั้นพาสเจอร์ไรส์ก็ฆ่าซาลโมเนลลาได้ และอุณหภูมิตู้เย็นก้สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตได้อาการของทอกซินของซาลโมเนลลา คือ ปวดหัวศีรษะคลื่นไส้อาเจียนปวดท้องและท้องเสียอย่างรุนแรง
ปะปนกับอาหาร ความร้อนสามารถทำลายแบคทีเรียชนิดนี้ได้แต่ต้องสูงกว่าขั้นพาสเจอร์ไรส์พิษของมันทำให้คลื่นไส้อาเจียนและท้องเสีย ซึ่งคล้ายๆกับพวกซาลโมเนลลา
2. ทำให้เกิดโรคต่างๆ
อหิวาตกโรค เกิดจากเชื้อ Vibrio cholera
วัณโรค
เกิดจากเชื้อ Mycobacterium
tuberculosis
ซิฟิลิส เกิดจากเชื้อ Treponema
pallidum
ไทฟอยด์ เกิดจากเชื้อ Salmonella typhosa
คอตีบ เกิดจากเชื้อ Corynbacterium
diptheriae
บิดท้องร่วง เกิดจากเชื้อ Shigella
dysentery
บาดทะยัก เกิดจากเชื้อ Clostridium
tetani
ปอดบวม เกิดจากเชื้อ Diplococcus
pneumoniae
ไอกรน เกิดจากเชื้อ Hemophilus pertussis
โรคเรื้อน เกิดจากเชื้อ Mycobacterium leprae
หนองใน เกิดจากเชื้อ Neisseria
gonorrhoeae
