يقوم علماء الأحياء الدقيقة أولاً بتقييم الخصائص المورفولوجية للمستعمرات وتسجيل السمات المحددة مثل الحجم واللون والشكل والاتساق والشفافية. عند مراقبة السمات العيانية، يمكن استخدام عدسة يدوية أو عدسة مكبرة للسماح برؤية أكثر تفصيلاً. في الاستعمار الميكروبي، يمكن تصنيف الشفافية على أنها شفافة، أو شبه شفافة، أو معتمة. عادة ما تكون المكورات العنقودية غير شفافة، في حين أن العديد من أنواع العقديات تكون شفافة.عندما تصل العينة إلى مختبر علم الأحياء الدقيقة، يتم تلقيحها أولاً في وسط أجار ثم وضعها في حاضنة لتعزيز نمو الميكروبات. نظرًا لأن مظهر الاستعمار الميكروبي يتغير مع نموه، يتم إجراء الفحوصات عادةً بعد 18 إلى 24 ساعة من التطعيم، ولكن بالنسبة للكائنات الحية ذات النمو الأبطأ مثل الفطريات، قد يختلف التوقيت.
يمكن وصف الشكل العام للمستعمرة بأنه دائري، أو غير منتظم، أو يشبه النقطة (مثل وخزة الدبوس). إن تقييم جوانب طبق الثقافة عن طريق الضغط عليه يمكن أن يكشف عن خصائص النمو الرأسي للاستعمار، والتي يمكن وصفها بأنها مسطحة، أو مرفوعة، أو محدبة، أو مقببة (محدبة للغاية)، أو مقعرة في المنتصف، أو محدبة في المنتصف. يمكن تصنيف الهوامش الاستعمارية إلى ناعمة، وخشنة، وغير منتظمة، ودقيقة.
على سبيل المثال، يوصف المظهر الخيطي لبكتيريا الجمرة الخبيثة في بعض الأحيان بأنه يشبه رأس ميدوسا. يمكن التحقق من اتساق الاستعمار من خلال التلاعب المادي باستخدام أدوات معقمة ويمكن وصفه باستخدام مصطلحات مثل هش، كريمي، خيطي، وجاف. يُعتقد أن المكورات العنقودية لها قوام كريمي، في حين أن بعض أنواع النيسرية تكون خيطية، وعادةً ما يكون الاستعمار ببكتيريا الخناق التاجي والمكورات العقدية بيتا الانحلالية جافًا.
من بين الميزات الإضافية أنه عندما تنمو بعض الكائنات الحية الدقيقة على وسائط زراعة الدم، فإنها قد تهضم الدم، مما يؤدي إلى انحلال الدم البصري (تدمير خلايا الدم الحمراء) على وسط الزراعة. في الشكل الاستعماري، ينقسم انحلال الدم إلى ثلاثة أنواع: انحلال الدم ألفا، وانحلال الدم بيتا، وانحلال الدم جاما. في انحلال الدم ألفا، يتم هضم الدم جزئيًا، مما يتسبب في تحول المنطقة المحيطة بالمستعمرة إلى اللون الأخضر، بينما في انحلال الدم بيتا، تقوم الكائنات الحية الدقيقة بهضم الدم تمامًا، تاركة منطقة واضحة حول المستعمرة. يُقال عن الكائنات الحية التي لا تنتج انحلال الدم أنها انحلالية جاما.
تعتبر الروائح البيولوجية في بعض الأحيان جزءًا من مورفولوجيا الاستعمار. على الرغم من أنه لا ينصح بشم الثقافات الميكروبية بشكل متعمد، فإن بعض الكائنات الحية تنتج روائح مميزة يمكن اكتشافها أثناء عمليات التفتيش الروتينية. على سبيل المثال، تمتلك البكتيريا الزائفة الزنجارية رائحة تشبه رائحة العنب، في حين أن البكتيريا العنقودية الذهبية توصف بأنها ذات رائحة تشبه الجوارب القديمة.
تتميز هذه الأشكال الاستعمارية ليس فقط باللون والشكل، ولكن أيضًا بالديناميكيات وإنتاج الكروماتين. على سبيل المثال، تنتج Pseudomonas aeruginosa
صبغة السيانين والفلافين التي تمنح المستعمرات لمعانًا أخضر، بينما تنتج بعض عينات Serratia marcescens
صبغة برتقالية حمراء. الكائنات الحية التي تسبح في مجموعات، مثل عائلة بروتيوس، سوف تتوسع نحو الخارج من نقطة التطعيم لتشكيل موجات متحدة المركز.
يعتبر ملاحظة شكل المستعمرات الخطوة الأولى في تحديد الأنواع الميكروبية. وبناءً على المظهر المرئي للاستعمار، يمكن لعلماء الأحياء الدقيقة البحث عن الكائنات الحية المحتملة وبالتالي اختيار الاختبار المناسب لتوفير التشخيص النهائي. على سبيل المثال، إذا لاحظ عالم الأحياء الدقيقة استعمارًا من قبل نوع مشابه لـ
Staphylococcus
، فقد يقوم بإجراء اختبار إنزيم محفز للتأكد من أنه ينتمي إلى هذا الجنس واختبار التخثر لتحديد ما إذا كان سلبيًا للتخثر أو لديه مسببات الأمراض المحتملة، مثلS. aureus
.
في ممارسة علم الأحياء الدقيقة السريرية، وعلى الرغم من استخدام التقنيات الآلية مثل MALDI-TOF بشكل متزايد لتحديد الكائنات الحية الدقيقة، فإن مورفولوجيا الاستعمار لا تزال تلعب دورًا مهمًا في التمييز بين مسببات الأمراض والنباتات الطبيعية. وهذا ليس ضروريا لتحديد الهوية بشكل صحيح فحسب، بل يساعد أيضا في تأكيد الهوية عندما تعطي التقنيات الآلية نتائج غير مؤكدة.
عندما نستكشف أنماط الاستعمار الميكروبي، فإننا لا نلاحظ الألوان والأشكال فحسب، بل نفهم أيضًا المعنى البيولوجي الأعمق وراء هذه الظواهر. هل تساءلت يومًا كيف تؤثر هذه الأشكال على وظيفة الكائنات الحية الدقيقة ودورها في النظام البيئي؟