Bakterije koje žive u vrućim izvorima. Termalni vodeni organizmi. Starosna i rodna struktura stanovništva
Na prvi pogled može se činiti da je tako bakterije u vrelima ne živi. Međutim, priroda uvjerljivo dokazuje da to nije tako.
Svi znaju da na temperaturi od 100 stepeni Celzijusa voda ključa. U novije vrijeme ljudi su vjerovali da na ovoj temperaturi apsolutno ništa ne može preživjeti. Naučnici su tako razmišljali sve dok na dnu Tihog okeana, u vrelim izvorima, nisu našli bakterije nepoznate nauci. Odlično se osjećaju pri temperaturi od 250 stepeni!
Na velikim dubinama voda se ne pretvara u paru, već ostaje samo voda, jer postoji velika dubina i veliki pritisak. U vodi ove temperature nalazi se mnogo kemikalija koje se hrane gore spomenutim bakterijama. Nejasno je kako su se životinje ukorijenile na takvoj temperaturi, ali navikli su se tamo živjeti tako da ako ih dovedu do temperature koja je ispod 80 stepeni Celzijusa, bit će im hladno.
Kako se ispostavilo - nije granica za život bakterija - temperatura je 250 stepeni. U istom Tihom okeanu pronađeno je veoma vruće vrelo, voda u kojem doseže 400 stepeni. Ni u takvim uvjetima ne žive samo mnoge bakterije, već i neke gliste, kao i nekoliko vrsta mekušaca.
Svi znaju da kad se Zemlja pojavila (bilo je to prije toliko miliona godina), to je bila obična vruća kugla. Vekovima su ljudi verovali da se život pojavio na našoj planeti kada se Zemlja zahladila. A verovalo se i da na drugim planetima, na kojima je visoka temperatura, život ne može postojati. Vjerovatno će naučnici sada morati da preispitaju svoje stavove o ovoj činjenici.
Ekstremofili su organizmi koji žive i uspevaju u staništima u kojima je život većini drugih organizama nemoguć. Sufiks (-phil) na grčkom znači ljubav. Ekstremofili "vole" živjeti u ekstremnim uvjetima. Imaju sposobnost da izdrže uvjete poput visokog zračenja, visokog ili niskog pritiska, visokog ili niskog pH, nedostatka svjetlosti, ekstremnih vrućina ili hladnoće i ekstremnih suša.
Većina ekstremofila su mikroorganizmi poput i. Veći organizmi, poput crva, žaba i insekata, takođe mogu živjeti u ekstremnim staništima. Postoje različite klase ekstremofila na osnovu vrste okruženja u kojem uspevaju. Evo nekih od njih:
- Acidophilus je organizam koji uspijeva u kiseloj sredini s pH3 ili nižim.
- Alkalifil je organizam koji uspijeva u alkalnim okruženjima sa pH9 i više.
- Barofilus je organizam koji živi u okruženju visokog pritiska, poput staništa dubokog mora.
- Halofil je organizam koji živi u staništima s izuzetno visokom koncentracijom soli.
- Hipertermofil je organizam koji uspijeva u okruženjima s ekstremno visokim temperaturama (od 80 ° do 122 ° C).
- Psikrofil / kriofil je organizam koji živi u ekstremno hladnim uvjetima i niskim temperaturama (od -20 ° do + 10 ° C).
- Radiorezistentni organizmi - organizam koji uspijeva u uvjetima visokog zračenja, uključujući ultraljubičasto i nuklearno zračenje.
- Kserofilus je organizam koji živi u izuzetno suvim uvjetima.
Tardigrades
Tardigrade ili vodeni medvjedi mogu podnijeti nekoliko vrsta ekstremnih uvjeta. Žive u vrućim izvorima, antarktičkom ledu, kao i u dubokim okruženjima, na planinskim vrhovima, pa čak i na. Tardigrade se obično nalaze u lišajevima i mahovinama. Hrani se biljnim ćelijama i sitnim beskičmenjacima, kao što su nematode i rotiferi. Voda se razmnožava, mada se neki razmnožavaju kroz partenogenezu.
Tardigrade mogu preživjeti u različitim ekstremnim uvjetima, jer su u mogućnosti privremeno obustaviti metabolizam kada uvjeti nisu pogodni za preživljavanje. Ovaj se proces naziva kriptobioza i omogućava vodenim medvjedićima da uđu u stanje koje će im omogućiti da prežive u uvjetima ekstremne suhoće, nedostatka kisika, jake hladnoće, niskog tlaka i visoke toksičnosti ili zračenja. Tardigrade mogu ostati u tom stanju nekoliko godina i napustiti ga kad okoliš postane useljiv.
Artemia ( Artemia salina)
Artemia je vrsta malih rakova koji mogu živjeti u uvjetima s izrazito velikom koncentracijom soli. Ti ekstremofili žive u slanim jezerima, slanim močvarama, morima i stjenovitim obalama. Njihov glavni izvor hrane su zelene alge. Artemia ima škrge koja im pomaže da opstanu u slanom okruženju, apsorbuju i luče ione, kao i stvaraju koncentrirani urin. Poput tardigrada, slane kozice se razmnožavaju seksualno i aseksualno (putem partenogeneze).
Bakterija Helicobacter pylori ( Helicobacter pylori)
Helicobacter pylori - bakterija koja živi u izuzetno kiselom okruženju želuca. Te bakterije izlučuju enzim ureazu koja neutralizira solnu kiselinu. Za druge se bakterije zna da ne podnose kiselost želuca. Helicobacter pylori su spiralne bakterije koje se mogu ukopati u zid želuca i uzrokovati čireve ili čak rak želuca kod ljudi. Prema Centru za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC), većina ljudi na svijetu ima ove bakterije u stomaku, ali one obično rijetko uzrokuju bolest.
Cijanobakterije Gloeocapsa
Gloeocapsa - rod cijanobakterija koji obično žive na vlažnim stijenama stjenovitih obala. Te bakterije sadrže hlorofil i na koje su sposobne. Ćelije Gloeocapsa okružen želatinskim membranama koje mogu biti jarko obojene ili bezbojne. Naučnici su otkrili kako su u stanju preživjeti u svemiru godinu i po dana. Uzorci stena koji sadrže Gloeocapsabili su postavljeni izvan Međunarodne svemirske stanice, a ti su mikroorganizmi bili u stanju da izdrže ekstremne uslove prostora, kao što su fluktuacije temperature, izloženost vakuumu i izloženost zračenju.
Bakterije su najstarija poznata grupa organizama.
Laminirane kamene građevine - stromatoliti - u nekim su slučajevima datirane početkom arheoze (arheoske), tj. koja je nastala prije 3,5 milijardi godina, rezultat je vitalne aktivnosti bakterija, obično fotosintezizirajući, tzv plavo-zelene alge. Slične strukture (karbonatni zasićeni bakterijski filmovi) formiraju se sada uglavnom na obali Australije, na Bahamima, u Kaliforniji i na perzijskim Gulfsima, ali su relativno rijetke i ne dostižu velike veličine jer se hrane biljojedivim organizmima, poput gastropusa mekušaca. Prve nuklearne ćelije nastale su iz bakterija prije otprilike 1,4 milijarde godina.
Najstariji živi organizmi koji trenutno postoje smatraju se arheobakterijama termoacidofilima (termoakidofili). Žive u visokoj kiseloj, vrućoj izvorskoj vodi. Na temperaturama ispod 55oC (131oF) oni umiru!
Izgleda da je 90% biomase u morima mikrobi.
Pojavio se život na zemlji
Prije 3.416 milijardi godina, to jest 16 miliona godina ranije nego što se uobičajeno vjeruje u naučni svijet. Analize jednog od korala, čija starost prelazi 3.416 milijardi godina, dokazale su da je tokom formiranja ovog korala na Zemlji život već postojao na nivou mikroba.
Najstariji mikro fosil
Kakabekia barghoorniana (1964-1986) pronađena je u Harichu, Guneddu, Walesu, čija je procijenjena starost preko 4.000.000.000 godina.
Najstariji oblik života
Na Grenlandu su otkriveni okamenjeni otisci mikroskopskih ćelija. Pokazalo se da je njihova starost 3800 miliona godina, što ih čini najstarijim od poznatih oblika života.
Bakterije i eukarioti
Život može postojati u obliku bakterija - najjednostavnijih organizama koji nemaju jezgru u ćeliji, najstarijeg (arheje), gotovo jednako jednostavnog poput bakterija, ali razlikuju se neobičnom membranom, a njegov vrh su eukarioti - zapravo svi drugi organizmi u kojima je genetski kod pohranjen ćelijsko jezgro.
U Marijanskom rovu pronađeni su najstariji stanovnici Zemlje
Na dnu najdubljeg na svijetu Marijanskog rova \u200b\u200bu centru Tihog okeana otkriveno je 13 vrsta jednoćelijskih vrsta nepoznatih nauci koje su nepromijenjene gotovo milijardu godina. Mikroorganizmi su pronađeni u uzorcima tla koje je jesen 2002. na dubini od 10.900 metara jama japanskog automatskog batyscaphe "Kaiko" zauzela na provaliji Challenger. U 10 kubnih centimetara tla pronađeno je 449 do tada nepoznatih primitivnih jednoćelijskih, okruglastih ili izduženih dimenzija 0,5 - 0,7 mm. Nakon nekoliko godina istraživanja, podijeljeni su u 13 vrsta. Svi ovi organizmi gotovo u potpunosti odgovaraju tzv "nepoznati biološki fosili" koji su otkriveni u Rusiji, Švedskoj i Austriji u slojevima tla starim od 540 miliona do milijardu godina 80-ih godina.
Na osnovu genetske analize, japanski istraživači tvrde da je jednostanični nalaz koji se nalazi na dnu Marijanskog rova \u200b\u200bnepromijenjen više od 800 miliona, ili čak milijardu, godina. Navodno su ovo najstariji od svih sada poznatih stanovnika Zemlje. Jednobojni iz krivnje Challenger, radi opstanka bili su prinuđeni da idu u ekstremne dubine, jer se u plitkim slojevima oceana nisu mogli natjecati s mlađim i agresivnijim organizmima.
Prve bakterije pojavile su se u arheozojskoj eri
Evolucija Zemlje podijeljena je u pet vremenskih intervala koji se nazivaju erama. Prve dvije ere, arheoza i proterozoik, trajale su 4 milijarde godina, odnosno, gotovo 80% sve zemaljske povijesti. Za vrijeme arheozoja došlo je do formiranja Zemlje, došlo je do vode i kisika. Prije otprilike 3,5 milijardi godina pojavile su se prve sićušne bakterije i alge. U proterozojsko doba, prije oko 700 godina, u moru su se pojavile prve životinje. To su bila primitivna beskralježnjaka kao što su crvi i meduze. Paleozojska era započela je 590 miliona godina i trajala 342 miliona godina. Tada je Zemlja bila prekrivena močvarama. Tijekom paleozoika pojavile su se velike biljke, ribe i vodozemci. Mezozojska era počela je prije 248 miliona godina i trajala je 183 miliona godina. U to vrijeme Zemlju su naseljavali ogromni dinosauri dinosaura. Pojavili su se i prvi sisari i ptice. Kenozojska era počela je prije 65 miliona godina i traje do danas. U ovo doba bilo je biljaka i životinja koje nas i danas okružuju.
Gdje žive bakterije
U tlu, na dnu jezera i okeana ima mnogo bakterija - svuda gde se akumulira organska materija. Žive na hladnoći, kada je termometar malo iznad nulte oznake, i u vrelim kiselinskim izvorima sa temperaturom iznad 90 ° C. Neke bakterije toleriraju vrlo visoku slanost medija; posebno su to jedini organizmi koji se nalaze u Mrtvom moru. U atmosferi su prisutne u kapljicama vode, a njihovo obilje tamo obično u korelaciji je sa prašinom zraka. Dakle, u gradovima kišnica sadrži mnogo više bakterija nego u ruralnim područjima. Malo ih je na hladnom zraku visoravni i polarnim predjelima, međutim, nalaze se čak i u donjoj stratosferi na nadmorskoj visini od 8 km.
Bakterije su uključene u probavu.
Digestivni trakt životinja gusto je naseljen bakterijama (obično bezopasnim). Za život većine vrsta oni nisu neophodni, iako mogu da sintetišu neke vitamine. Međutim, kod preživača (krave, antilope, ovce) i mnogih termita oni sudjeluju u probavi biljne hrane. Uz to, imunološki sustav životinje koja se uzgaja u sterilnim uvjetima ne razvija se normalno zbog nedostatka stimulacije od bakterija. Normalna bakterijska „flora“ creva takođe je važna za suzbijanje štetnih mikroorganizama koji ulaze u nju.
U četvrtinu se uklapa četvrtina bakterija
Bakterije su mnogo manje od ćelija višećelijskih biljaka i životinja. Debljina im je obično 0,5–2,0 µm, a njihova duljina 1,0–8,0 µm. Rezolucija standardnih svjetlosnih mikroskopa (približno 0,3 µm) jedva omogućava da se vide neki oblici, ali poznate su i vrste duljine veće od 10 µm i širine koja se proteže i izvan tih okvira, a niz vrlo tankih bakterija može biti dulji od 50 µm. Na površini koja odgovara točki postavljenoj olovkom, uklopit će se četvrt miliona miliona bakterija srednje veličine.
Bakterije daju lekcije o samoorganizaciji
U kolonijama bakterija koje se nazivaju stromatoliti, bakterije se samoorganiziraju i stvaraju ogroman radni bazen, mada nijedna od njih ne usmjerava ostatak. Takva kombinacija je vrlo stabilna i brzo se vraća u slučaju oštećenja ili promjene okoliša. Zanimljiv je i podatak da bakterije u stromatolitu igraju različite uloge, ovisno o mjestu koje zauzimaju u koloniji, a svi oni koriste zajedničke genetske podatke. Sva ova svojstva mogu biti korisna za buduće komunikacijske mreže.
Sposobnosti bakterija
Mnoge bakterije imaju hemijske receptore koji otkrivaju promjene kiselosti medija i koncentracije šećera, aminokiselina, kisika i ugljičnog dioksida. Mnoge pokretne bakterije također reagiraju na temperaturne fluktuacije, a fotosintetske vrste reagiraju na promjene svjetlosti. Neke bakterije opažaju smjer sila magnetskog polja, uključujući Zemljino magnetno polje i to uz pomoć čestica magnetita (magnetska željezna ruda - Fe3O4) koje su prisutne u njihovim ćelijama. U vodi bakterije koriste ovu sposobnost da plivaju duž sila u potrazi za povoljnim okruženjem.
Sjećanje na bakterije
Kondicioni refleksi u bakterijama su nepoznati, ali imaju određenu vrstu primitivne memorije. Pri plivanju uspoređuju uočeni intenzitet podražaja s njegovom prethodnom vrijednošću, tj. utvrditi da li je postalo manje ili više, i na osnovu toga zadržati smjer kretanja ili ga promijeniti.
Bakterije se udvostručuju na svakih 20 min.
Djelomično zbog male veličine bakterija, njihova brzina metabolizma je vrlo visoka. Pod najpovoljnijim uvjetima, neke bakterije mogu udvostručiti svoju ukupnu težinu i broj otprilike svakih 20 minuta. To je zato što jedan broj njihovih najvažnijih enzimskih sustava funkcionira pri vrlo velikoj brzini. Dakle, kuniću je potrebno nekoliko minuta za sintezu molekula proteina, a sekundu treba bakterija. Međutim, u prirodnom okruženju, poput tla, većina bakterija gladuje, pa ako se njihove stanice podijele, ne svakih 20 minuta, već jednom svakih nekoliko dana.
U toku jednog dana iz 1 bakterije moglo se stvoriti 13 biliona drugih
Jedna bakterija Escherichia coli (Esherichia coli) tokom dana mogla bi dati potomstvo, čija bi ukupna zapremina bila dovoljna za izgradnju piramide s površinom od 2 četvorna kilometra i visinom od 1 km. U povoljnim uvjetima, za 48 sati, jedna kolera vibrio (Vibrio cholerae) proizvela bi potomstvo težine 22 * \u200b\u200b1024 tone, što je 4 tisuće puta veće od mase na globusu. Srećom, preživljava samo mali broj bakterija.
Koliko je bakterija u tlu
Gornji sloj tla sadrži od 100.000 do milijardu bakterija po 1 g, tj. približno 2 tone po hektaru. Obično se svi organski ostaci jednom u zemlji brzo oksidiraju bakterijama i gljivicama.
Bakterije jedu pesticide
Genetski modificirana obična Escherichia coli sposobna je jesti organofosforne spojeve - otrovne tvari koje su toksične ne samo za insekte, već i za ljude. Klasa organofosfornih spojeva uključuje neke vrste hemijskog oružja, na primjer, sarin plin, koji ima živčano-paralitičko djelovanje.
Da bi se nosio s organofosfornim modificiranim Escherichia coli pomaže poseban enzim - vrsta hidrolaze, koja se prvobitno nalazi u nekim "divljim" bakterijama tla. Ispitajući mnoge genetski bliske sorte bakterija, naučnici su odabrali soj koji uništava pesticid metil parathion 25 puta efikasniji od originalnih bakterija iz tla. Tako da osobe koje izazivaju toksine ne "pobjegnu", fiksirane su na celuloznom matriksu - nije poznato kako će se transgenični Escherichia coli ponašati kada su slobodni.
Bakterije će jesti plastiku sa šećerom s užitkom
Polietilen, polistiren i polipropilen, koji čine petinu gradskog otpada, postali su privlačni bakterijama u tlu. Kada se stirenske jedinice polistirena pomešaju sa malom količinom druge supstance, formiraju se „kuke“ za koje se mogu uhvatiti čestice saharoze ili glukoze. Šećeri se na privjesku stirena “vise” kao privjesci, a čine samo 3% ukupne mase dobivenog polimera. Ali bakterije Pseudomonas i Bacillus primjećuju prisutnost šećera i, jedući ih, uništavaju polimerni lanac. Kao rezultat toga, u roku od nekoliko dana plastika počinje da se raspada. Konačni proizvodi su ugljični dioksid i voda, ali organske kiseline i aldehidi pojavljuju se na putu prema njima.
Sućinska kiselina iz bakterija
U rumuni - dijelu probavnog trakta preživača, otkrivena je nova vrsta bakterija koje proizvode jantarnu kiselinu. Mikrobi žive i razmnožavaju se savršeno bez kisika, u atmosferi ugljičnog dioksida. Osim jantarne kiseline, proizvode octenu i mravlju kiselinu. Glavni prehrambeni resurs za njih je glukoza; Od 20 grama glukoze, bakterije stvaraju gotovo 14 grama jantarne kiseline.
Krema dubokomorskih bakterija
Bakterije prikupljene u hidrotermalnoj pukotini na dva kilometra dubini Tihog oceanskog kalifornijskog zaljeva pomoći će stvoriti losion za efikasnu zaštitu kože od štetnih sunčevih zraka. Među mikrobima koji žive ovdje na visokim temperaturama i pritisku, nalazi se i Thermus thermophilus. Njihove kolonije uspevaju na temperaturi od 75 stepeni Celzijusa. Naučnici će koristiti postupak fermentacije ovih bakterija. Rezultat će biti „protein shake“, uključujući enzime koji su posebno revnosni za uništavanje vrlo aktivnih hemikalija koje nastaju kada su izložene ultraljubičastim zracima i sudjeluju u reakcijama uništavanja kože. Prema riječima proizvođača, nove komponente mogu uništiti hidrogen peroksid tri puta brže na 40 stepeni Celzijusa nego na 25.
Ljudi su hibridi Homo sapiensa i bakterija
Čovjek je skup, zapravo, ljudskih stanica, kao i bakterijski, gljivični i virusni oblici života, kažu Britanci, a ljudski genom u tom konglomeratu uopće ne prevladava. U ljudskom tijelu ima nekoliko biliona stanica i više od 100 bilijuna bakterija, pet stotina, usput, vrsta. Količinom DNK u našim tijelima upravo bakterije vode, a ne ljudske stanice. Ovo biološko suživot je korisno za obje strane.
Bakterije nakupljaju uranijum
Jedan od sojeva bakterije, pseudomonas, sposoban je da efikasno hvata uranijum i druge teške metale iz okruženja. Istraživači su ovu vrstu bakterija izdvojili iz otpadnih voda teheranske metalurške fabrike. Uspjeh u radu na čišćenju ovisi o temperaturi, kiselosti medija i sadržaju teških metala. Najbolji su rezultati bili na 30 stepeni Celzijusa u blago kiselom okruženju sa koncentracijom urana od 0,2 grama po litri. Njegove granule nakupljaju se u zidovima bakterija, dostižući 174 mg po gramu težine suvih bakterija. Osim toga, bakterija hvata bakar, olovo i kadmij te ostale teške metale iz okoliša. Otkriće može poslužiti kao osnova za razvoj novih metoda pročišćavanja otpadnih voda od teških metala.
Dvije vrste bakterija nepoznate nauci pronađene su na Antarktiku
Novi mikroorganizmi Sejongia jeonnii i Sejongia antarctica su gram-negativne bakterije koje sadrže žuti pigment.
Toliko bakterija na koži!
Na koži štakora glodavaca ima do 516.000 bakterija po kvadratnom inču, a na suhim dijelovima kože iste životinje, na primjer, na prednjim nogama, svega 13.000 bakterija po kvadratnom inču.
Bakterije protiv ionizirajućeg zračenja
Mikroorganizam Deinococcus radiodurans može izdržati 1,5 miliona rad. jonizirajuće zračenje prekorači smrtonosni nivo za ostale životne forme više od 1000 puta. Dok će DNK drugih organizama biti uništen i uništen, genom ovog mikroorganizma neće biti oštećen. Tajna takvog otpora leži u specifičnom obliku genoma koji podsjeća na krug. Upravo ta činjenica doprinosi takvoj otpornosti na zračenje.
Mikroorganizmi protiv termita
Formosan (SAD), droga za kontrolu termita, koristi prirodne neprijatelje termita - nekoliko vrsta bakterija i gljivica koje ih zaraze i ubijaju. Nakon zaraze insektom, gljive i bakterije se naseljavaju u njegovom tijelu, formirajući kolonije. Kada insekt ugine, njegovi ostaci postaju izvor spora koje inficiraju druge životinje. Odabrani su mikroorganizmi koji se razmnožavaju relativno sporo - zaraženi insekt trebao bi imati vremena da se vrati u gnijezdo, gdje će se infekcija prenijeti na sve članove kolonije.
Mikroorganizmi žive na polu
Mikrobne kolonije pronađene su na kamenju na sjevernom i južnom polu. Ova mjesta nisu baš pogodna za život - kombinacija ekstremno niskih temperatura, jakog vjetra i jakog ultraljubičastog zračenja izgleda sjajno. Ali 95 posto stenovitih ravnica koje su proučavali naučnici naseljeno je mikroorganizmima!
Ti mikroorganizmi imaju dovoljno svjetla koje se nalazi ispod kamenja kroz pukotine među njima, koje se reflektiraju sa površina susjednih kamenja. Zbog temperaturnih promjena (kamenje se zagrijava sunce i hladi kada ga nema) dolazi do pomaka u kamenim mjestima, neki se kamenje nalaze u potpunom mraku, dok su drugi, naprotiv, izloženi svjetlu. Nakon takvih pokreta mikroorganizmi „prelaze“ iz zatamnjenog kamenja u osvijetljene.
Bakterije žive na deponijama šljake
Najviše alkalnih živih organizama na planeti živi u kontaminiranoj vodi u Sjedinjenim Državama. Naučnici su otkrili mikrobne zajednice koje uspevaju u deponijama šljake na području jezera Kalume na jugozapadu Chicaga, gdje je kiselost vode (pH) 12,8. Živjeti u takvom okruženju uporedivo je s životom u kaustičnoj soda ili tekućini za pranje poda. Na takvim deponijama zrak i voda reagiraju sa šljakom, u kojoj nastaje kalcijev hidroksid (kaustična soda), koji povećava pH. Bakterije su otkrivene u studiji kontaminirane podzemne vode akumulirane u više od jednog stoljeća skladištenja industrijskih deponija željeza koje dolaze iz Indiane i Illinoisa.
Genetska analiza pokazala je da su neke od tih bakterija bliske srodnice vrsta Clostridium i Bacillus. Ove su vrste prethodno pronađene u kiselim vodama jezera Mono u Kaliforniji, tufovima na Grenlandu i cementima zagađenim dubokim zlatnim rudnicima u Africi. Neki od ovih organizama koriste vodonik koji se oslobađa tokom korozije metalnih željeznih šljaka. Kako su tačno neobične bakterije dospjele u šljake, ostala je misterija. Moguće je da su se lokalne bakterije prilagodile svom ekstremnom staništu tijekom prošlog stoljeća.
Mikrobi otkrivaju zagađenje vode
Modificirane bakterije E. coli uzgajaju se u okolišu sa zagađivačima i njihova količina se određuje u različitim vremenskim trenucima. Bakterije imaju ugrađeni gen koji omogućava ćelijama da svijetlu u mraku. Svjetlinu sjaja možete prosuditi po njihovom broju. Bakterije su smrznute u polivinilnom alkoholu, tada mogu podnijeti niske temperature bez ozbiljnih oštećenja. Tada se odmrzavaju, uzgajaju u suspenziji i koriste u istraživanjima. U zagađenom okruženju ćelije se pogoršavaju, češće umiru. Broj mrtvih ćelija zavisi od vremena i stepena kontaminacije. Te se brojke razlikuju za teške metale i organske tvari. Za bilo koju supstancu stopa smrtnosti i ovisnost broja mrtvih bakterija o dozi različiti su.
Virusa ima
... složenu strukturu organskih molekula, što je još važnije, prisustvo vlastitog virusnog genetskog koda i sposobnost reprodukcije.
Porijeklo virusa
Opšte je prihvaćeno da su se virusi pojavili kao rezultat izolacije (autonomije) pojedinih genetskih elemenata ćelije koji su osim toga dobili sposobnost prenošenja sa organizma u organizam. Veličina virusa varira od 20 do 300 nm (1 nm \u003d 109 m). Gotovo svi virusi su manje veličine od bakterija. Međutim, najveći virusi, poput virusa vakcinije, iste su veličine kao i najmanje bakterije (klamidija i rikezija.
Virusi - oblik prelaska sa jednostavne hemije na život na Zemlji
Postoji verzija da su se virusi pojavili jednom davno, zahvaljujući unutarćelijskim kompleksima koji su stekli slobodu. Unutar normalne ćelije kreće se mnogo različitih genetskih struktura (informaciona RNA, itd., Itd.) Koje mogu biti potomci virusa. Ali možda je upravo suprotno - i virusi - najstariji oblik života, ili prijelazni stadij iz „samo hemije“ do života na Zemlji.
Čak i porijeklo samih eukariota (i, prema tome, svih jednoćelijskih i višećelijskih organizama, uključujući i nas), neki znanstvenici povezuju s virusima. Moguće je da smo se pojavili kao rezultat "suradnje" virusa i bakterija. Prvi su pružali genetski materijal, dok su drugi - ribosomi - proteine \u200b\u200bunutarćelijskih tvornica.
Virusi nisu sposobni
... množe se sami - za njih to rade unutarnji mehanizmi ćelije kojima virus zarazi. Ni sam virus ne može raditi sa svojim genima - nije u mogućnosti da sintetiše proteine, iako ima proteinski omotač. On samo ukrade gotove proteine \u200b\u200biz ćelija. Neki virusi uključuju čak i ugljikohidrate i masti - ali opet ukradene. Izvan žrtve stanice je samo gigantski skup vrlo složenih molekula, ali ne i vaš metabolizam ili bilo koje druge aktivne akcije.
Začudo, najjednostavnija stvorenja na planeti (koju ćemo još uvjetno nazvati bićima virusa) jedna je od najvećih misterija nauke.
Najveći Mimi virus, odnosno Mimivirus
... (izaziva izbijanje gripa) 3 puta više od ostalih virusa, drugi - 40 puta. Ona nosi 1260 gena (1,2 miliona "slova" baze, što je više od ostalih bakterija), dok poznati virusi imaju samo od tri do stotinu gena. Štaviše, genetski kod virusa sastoji se od DNK i RNA, dok svi poznati virusi koriste samo jednu od tih "tableta života", ali nikada - oboje zajedno. 50 Mimi geni odgovorni su za stvari koje nikad prije nisu vidljive u virusima. Konkretno, Mimi je sposobna samostalno sintetizirati 150 vrsta proteina, pa čak i popraviti vlastiti oštećeni DNK, što je općenito glupost za viruse.
Promjene u genetskom kodu virusa mogu ih učiniti smrtonosnim
Američki naučnici eksperimentirali su sa savremenim virusom gripa - neugodnom i teškom, ali ne previše fatalnom bolešću - ukrštajući ga sa zloglasnim španskim virusom iz 1918. godine. Modifikovani virus ubio je miševe na licu mjesta sa simptomima tipičnim za "špansku ženu" (akutna upala pluća i unutrašnja krvarenja). Štaviše, njegove razlike od modernog virusa na genetskoj razini bile su minimalne.
Španska epidemija 1918. godine ubila je više ljudi nego za vrijeme najstrašnijih srednjovjekovnih epidemija kuge i kolere, pa čak i više od frontovskih gubitaka u Prvom svjetskom ratu. Naučnici pretpostavljaju da bi španski virus mogao nastati iz takozvanog virusa ptičije gripe, kombinirajući se sa uobičajenim virusom, na primjer, u tijelu svinja. Ako se ptičja gripa uspješno križe s ljudskom gripom i dobije priliku da se prebaci s osobe na osobu, tada dobivamo bolest koja može izazvati globalnu pandemiju i ubiti nekoliko miliona ljudi.
Najjači otrov
... Sada se smatra toksinom Bacillus D. 20 mg je dovoljno da se otrova cijelo stanovništvo Zemlje.
Virusi mogu da plivaju
U vodama Ladoge žive fagi virusi osam vrsta koji se razlikuju u obliku, veličini i dužini nogu. Njihov broj značajno je veći od onog koji je karakterističan za slatku vodu: od dvije do dvanaest milijardi čestica po litri uzorka. U nekim uzorcima postojala su samo tri tipa faga; njihov najveći sadržaj i raznolikost bili su u središnjem dijelu rezervoara, svih osam vrsta. Obično se događa obrnuto, u obalnim područjima jezera ima više mikroorganizama.
Tišina virusa
Mnogi virusi, na primjer, herpes, imaju dvije faze u svom razvoju. Prvo se javlja odmah nakon infekcije novog domaćina i ne traje dugo. Tada virus, kao da je, prećuti i tiho se akumulira u tijelu. Drugi može započeti za nekoliko dana, tjedana ili godina, kad virus, "zasad", zasad počinje da se množi poput lavina i uzrokuje bolest. Prisustvo "latentne" faze štiti virus, štiti virus od izumiranja, kada populacija domaćina brzo postane imuna na njega. Što je okruženje nepredvidivije sa stanovišta virusa, to je važnije da ima period „tišine“.
Virusi igraju važnu ulogu
U životu bilo kojeg akumulacije virusi igraju važnu ulogu. Njihov broj doseže nekoliko milijardi čestica po litri morske vode u polarnim, umjerenim i tropskim širinama. U slatkovodnim jezerima sadržaj virusa je obično manje od 100 puta niži. Zašto postoji toliko virusa u Ladogi i oni su tako neobično raspoređeni, ostaje da se vidi. Ali istraživači nemaju nikakve sumnje da mikroorganizmi imaju značajan utjecaj na ekološko stanje prirodne vode.
U običnoj amebi pronađena je pozitivna reakcija na izvor mehaničkih vibracija
Ameba proteus je slatkovodna ameba dužine oko 0,25 mm, jedna od najčešćih vrsta grupe. Često se koristi u školskim eksperimentima i za laboratorijska istraživanja. Obična ameba nalazi se u mulju na dnu jezerca zagađenom vodom. Izgleda kao mala, jedva vidljiva jednostavnim bezbojnim želatinoznim kvržicama.
U običnoj amebi (Amoeba proteus) otkrivena je takozvana vibrotaksija u obliku pozitivne reakcije na izvor mehaničkih vibracija s frekvencijom od 50 Hz. To postaje razumljivo kad uzmete u obzir da se kod nekih vrsta cilija koji služe kao hrana iz amebe učestalost otkucaja cilija kreće između 40 i 60 Hz. Ameba takođe ima negativnu fototaksiju. Taj se fenomen sastoji u činjenici da životinja pokušava prijeći iz osvijetljenog područja u sjenu. Termotaksija amebe je također negativna: prelazi iz toplijeg u manje grijani dio rezervoara. Zanimljivo je promatrati galvataksiju amebe. Ako kroz vodu prođe slaba električna struja, ameba oslobađa pseudopode samo sa one strane koja je okrenuta prema negativnom polu - katodi.
Najveća ameba
Jedna od najvećih ameba je slatkovodna vrsta Pelomyxa (Chaos) carolinensis duga 2-5 mm.
Ameba se kreće
Citoplazma ćelije je u stalnom pokretu. Ako struja citoplazme naleti na jednu točku na površini amebe, na ovom se tijelu na ovom mjestu pojavljuje izbočina. Povećava se, postaje rast organizma - pseudopod, citolazma se ulijeva u njega i ameba se kreće na ovaj način.
Babica Ameba
Ameba je vrlo jednostavan organizam, sastoji se od jedne ćelije, koja se umnožava jednostavnom podjelom. Prvo, ćelija amebe udvostručuje svoj genetski materijal, stvara drugo jezgro, a zatim mijenja oblik, formirajući uvučeno stezanje u sredini, koje ga postupno dijeli na dvije kćeri. Između njih ostaje tanak ligament, koji povlače u različitim smjerovima. Na kraju se ligament prekida, a kćeri ćelije započinju samostalni život.
Ali kod nekih vrsta ameba proces reprodukcije uopće nije tako jednostavan. Njihove ćelije kćeri ne mogu samostalno razbiti ligament i ponekad se ponovo stapaju u jednu ćeliju sa dva jezgra. Razdijeljeni ameje viču u pomoć, oslobađajući posebnu hemijsku supstancu na koju babica ameba reagira. Naučnici vjeruju da se najvjerovatnije radi o kompleksu tvari, uključujući fragmente proteina, lipida i šećera. Navodno, kada se stanica amebe podijeli, njena membrana doživljava stres što uzrokuje ispuštanje kemijskog signala u okoliš. Tada se fisionoj amebi pomaže druga, koja dolazi posebnim kemijskim signalom. Prodire između razdvajajućih ćelija i pritišće ligament dok se ne pokvari.
Živi fosili
Najstariji od njih su radiolari, jednoćelijski organizmi prekriveni školjkastim rastom s dodatkom silike, čiji su ostaci pronađeni u predkambrijskim naslagama, čija se starost kreće od jedne do dvije milijarde godina.
Najotporniji
Tardigrades, životinja manja od pola milimetra, smatra se najdržljivijim oblikom života na Zemlji. Ova životinja može izdržati temperature od 270 stepeni Celzijusa do 151, izloženost x-zracima, uslovima vakuuma i pritisku šest puta većem od pritiska na dnu najdubljeg okeana. Tardigrade mogu živjeti u jarcima i u zidanim pukotinama. Neka od tih malih stvorenja zaživjela su nakon stoljeća hibernacije u suhom mahuna muzejskih zbirki.
Akantharija (Acantharia), najjednostavniji organizmi koji pripadaju radiolarima, doseže dužinu od 0,3 mm. Njihov se kostur sastoji od stroncijevog sulfata.
Ukupna masa fitoplanktona iznosi samo 1,5 milijardi tona, dok je masa zooplanktona 20 milijardi tona.
Brzina kretanja cilijata (Paramecium caudatum) je 2 mm u sekundi. To znači da cipela pluta u sekundi razmak 10-15 puta veća od dužine njenog tijela. Na površini cilijada nalazi se 12 tisuća cilija.
Euglena zelena (Euglena viridis) može poslužiti kao dobar pokazatelj stepena biološkog pročišćavanja vode. S smanjenjem bakterijske kontaminacije njegov se broj naglo povećava.
Koji su bili najraniji oblici života na Zemlji
Stvorenja koja ne pripadaju biljkama i životinjama nazivaju se rankeomorfi. Oni su se prvi put nastanili na okeanskom dnu prije oko 575 milijuna godina, nakon posljednjeg globalnog glaciranja (ovaj put se naziva razdoblje Ediakar), te su bili jedno od prvih stvorenja mekih tijela. Ova je skupina postojala prije 542 milijuna godina, kada je brzo uzgoj modernih životinja zamijenio većinu tih vrsta.
Organizmi su sabrani u fraktalnim uzorcima iz dijelova grananja. Nisu se mogli kretati i nisu imali reproduktivne organe, već su se množili, očigledno stvarajući nove grane. Svaki element grananja sastojao se od mnoštva cijevi povezanih polukrugim organskim skeletom. Naučnici su otkrili rankomorfe, prikupljene u više različitih oblika, koji su, vjeruje, sakupljali hranu u različitim slojevima vodenog stuba. Fraktalni obrazac čini se prilično kompliciranim, ali, prema istraživanju, sličnost organizama jedan drugom napravila je dovoljno jednostavan gen za stvaranje novih slobodno plutajućih grana i za povezivanje grana u složenije strukture.
Fraktalni organizam pronađen u Newfoundlandu bio je širok 1,5 centimetara i dugačak 2,5 centimetra.
Takvi organizmi su činili do 80% svih živih na Ediacaru kada nije bilo pokretnih životinja. No, pojavom mobilnijih organizama počeo je njihov pad i kao rezultat toga su potpuno zamijenjeni.
Besmrtni život duboko ispod okeanskog dna
Pod dnom mora i okeana nalazi se čitava biosfera. Ispada da na dubinama od 400-800 metara ispod dna, bezbroj bakterija živi u debljini drevnih sedimenata i stijena. Starost nekih određenih primjeraka procjenjuje se na 16 miliona godina. Oni su praktički nemjerljivi, kažu naučnici.
Istraživači vjeruju da je upravo u takvim uvjetima, u dubinama stijena dna, prije više od 3,8 milijardi godina nastao život i tek kasnije, kada je okoliš na površini postao useljiv - ovladao oceanom i kopnom. Naučnici su dugotrajno pronašli tragove života (fosile) u stijenama na dnu, uzetim sa vrlo velike dubine ispod površine dna. Sakupljeno je puno uzoraka u kojima su pronađeni živi mikroorganizmi. Uključujući - u stijenama podignutim iz dubina više od 800 metara ispod nivoa okeanskog dna. Neki uzorci sedimenata stari su više miliona godina, što je značilo da su, na primjer, bakterije zaključane u takvom uzorku imale iste godine. Otprilike trećina bakterija koje su naučnici pronašli u stijenama dubokog dna žive. U nedostatku sunčeve svjetlosti, različiti geohemijski procesi su izvor energije za ta bića.
Biosfera bakterija smještena ispod morskog dna vrlo je velika i po broju nadmašuje sve bakterije koje žive na kopnu. Stoga ima uočljiv učinak na geološke procese, na ravnotežu ugljičnog dioksida i tako dalje. Možda istraživači sugeriraju da bez takvih podzemnih bakterija ne bismo imali naftu i plin.
Topla vrela, koja se obično nalaze u vulkanskim oblastima, imaju prilično bogatu živuću populaciju.
Dugo vremena, kada su bakterije i druga niža bića imali površniju ideju, utvrdilo se postojanje vrste flore i faune u pojmovima. Tako je, na primjer, 1774. godine Zonnerat izvijestio o prisustvu ribe u izvorima Islanda, koji imaju temperaturu od 69 °. Ovaj zaključak kasnije nisu potvrdili drugi istraživači u pogledu termina Islanda, ali na drugim mjestima slična su zapažanja ipak napravljena. Na otoku Ischia u izvorima s temperaturom iznad 55 ° Ehrenberg (1858.) primjetio je prisustvo ribe. Goppe-Zeiler (1875) također je vidio ribu u vodi s temperaturom od oko 55 °. Čak i ako pretpostavimo da u svim zabilježenim slučajevima, termometrija nije izvedena točno, ipak je jasno dati zaključak o sposobnosti nekih riba da žive na prilično povišenoj temperaturi. Uz ribe, u kupaonicama je ponekad primijećeno i prisustvo žaba, crva i mekušaca. Kasnije su ovdje otkrivene jednostavne životinje.
1908. godine objavljeno je djelo Issela (Issel) koje je detaljnije utvrdilo granične temperature za životinjski svijet koji živi u izvorima.
Zajedno sa životinjskim carstvom, izuzetno je lako utvrditi prisustvo algi, koje ponekad tvore moćne nečistoće. Prema uputama Matične domovine (1945) debljina algi akumuliranih u vrelim izvorima često doseže nekoliko metara.
O povezanosti termofilnih algi i faktorima koji određuju njihov sastav raspravljalo se u odjeljku „Alge koje žive na visokim temperaturama“. Ovdje se samo sjećamo da su od njih toplotnije otporne plavo-zelene alge, koje mogu narasti do temperature od 80-85 °. Zelene alge podnose temperaturu malo iznad 60 °, a dijatomi se prestaju razvijati na oko 50 °.
Kao što je već napomenuto, alge koje se razvijaju u terminima igraju ključnu ulogu u stvaranju različitih vrsta skale, koja uključuju mineralna jedinjenja.
Termofilne alge imaju veliki utjecaj na razvoj u pogledu populacije bakterija. In vivo egzozmozom oslobađaju određenu količinu organskih spojeva u vodu, a kad umiru, stvaraju povoljan supstrat za bakterije. Stoga ne iznenađuje činjenica da je populacija bakterija u termalnim vodama najbrojnija na mjestima na kojima se nakupljaju alge.
Kada se okrenemo termofilnim bakterijama izvorišta, moramo navesti da ih je u našoj zemlji proučavalo jako puno mikrobiologa. Treba napomenuti imena Ciklinskaja (1899), Gubina (1924-1929), Afanasijeva-Kester (1929), Egorova (1936-1940), Volkova (1939), Rodina (1945) i Isačenka (1948).
Većina istraživača koji se bave vrućim izvorima ograničila se na činjenicu uspostavljanja bakterijske flore u njima. Samo relativno malo mikrobiologa stanuje na temeljne aspekte života bakterija u pogledu.
U našem ćemo se pregledu fokusirati samo na studije druge grupe.
Termofilne bakterije pronađene su u izvorima niza zemalja - Sovjetskog Saveza, Francuske, Italije, Nemačke, Slovačke, Japana itd. Budući da su vodeni izvori često siromašni organskim tvarima, ne čudi što ponekad sadrže i vrlo malu količinu saprofitnih bakterija.
Razmnožavanje autotrofnih prehrambenih bakterija, među kojima su željezo i sumporne bakterije poprilično raširene, određuje se uglavnom kemijskim sastavom vode, kao i njihovom temperaturom.
Neke termofilne bakterije izolirane iz tople vode opisane su kao nove vrste. Slični oblici uključuju: Bac. thermophilus filiformis. proučavao Tsiklinskaya (1899), dva spona noseća štapa - Bac. ludwigi i bac. ilidzensis capsulatus, izoliran od Karlinskog (1895), Spirochaeta daxensis, izoliran Cantacusenus (1910), i Thiospirillum pistiense, izoliran od strane Churda (1935).
Temperatura vode vrućih izvora snažno utječe na sastav vrsta bakterijske populacije. U vodama s nižom temperaturom pronađeni su koki i bakterije nalik spiročeti (radovi Rodina, Kantakuzen). Međutim, prevladavajući oblik su i štapići koji nose spore.
Nedavno je utjecaj temperature na sastav vrsta bakterijske populacije ovog termina vrlo živopisno prikazan u radu Rodina (1945.), koji je proučavao vruće izvore Hoji Obi Garma u Tadžikistanu. Temperatura pojedinih izvora ovog sustava kreće se od 50-86 °. Objedinjujući, ovi izrazi daju potok, na čijem je dnu na mjestima sa temperaturom ne većom od 68 ° došlo do naglog rasta plavo-zelenih algi. Na nekim mjestima alge formiraju debele slojeve različitih boja. Na vodenom rubu, na bočnim zidovima niše bile su naslage sumpora.
U različitim izvorima su se u odvod, kao i u debljinu plavo-zelene alge, tri dana postavljale čaše. Pored toga, prikupljeni materijal je zasijan na hranljivim medijima. Utvrđeno je da voda s najvišom temperaturom ima pretežno bakterije u obliku štapa. Oblici klinastog oblika, naročito nalik azotobakteru, nalaze se pri temperaturi ne većoj od 60 °. Sudeći prema svim podacima može se reći da sam azotobacter ne naraste iznad 52 °, a velike okrugle stanice pronađene u obraštanju pripadaju drugim vrstama mikroba.
Najviše su otporni na toplotu neki oblici bakterija koje se razvijaju na mesu-peptonski agar, tio-bakterije poput Tkiobacillus tioparusa i desulfanata. Uzgred, vrijedno je spomenuti da su Egorova i Sokolova (1940) pronašli Microspira u vodi koja je imala temperaturu od 50-60 °.
U radu Rodine, bakterije za učvršćivanje azota nisu pronađene u vodi na 50 °. Međutim, pri proučavanju tla pronađeni su anaerobni fiksatori dušika čak i pri 77 °, a nitrogenobacter na 52 °. Ovo sugeriše da voda uglavnom nije pogodan supstrat za fiksacije dušika.
Ispitivanje bakterija u vrućim izvorima pronašlo je isti sastav grupe ovisan o temperaturi kao u vodi. Međutim, mikropopulacija tla bila je brojčano mnogo bogatija. Pješčana tla siromašna organskim spojevima imala su prilično rijetku mikropopulaciju, dok su ona koja su sadržavala organsku tvar tamne boje, bila obilno naseljena bakterijama. Dakle, odnos izme theu sastava supstrata i prirode mikroskopskih stvorenja sadrţenih u njemu ovde je otkriven izuzetno jasno.
Znakovito je da ni voda ni mulj Majke nisu mogli otkriti termofilne bakterije koje razgrađuju vlakna. Skloni smo objasniti ovo pitanje metodološkim teškoćama, jer su termofilne bakterije koje razgrađuju celulozu prilično zahtjevne na hranjivim medijima. Kao što pokazuje Imshenetskiy, za njihovu izolaciju potrebni su sasvim specifični hranjivi supstrati.
U vrućim izvorima, osim saprofita, postoje i autotrofi - sumporne i željezne bakterije.
Najstarija zapažanja o mogućnosti rasta sumpornih bakterija u izrazima učinili su, očito, Meyer i Arens, kao i Mioshi. Mioshi je promatrao razvoj nitastih sumpornih bakterija u izvorima čija je temperatura vode dosegla 70 °. Egorova (1936.), koja je proučavala Bragunove sumporne izvore, primijetila je prisustvo sumpornih bakterija čak i pri temperaturi vode od 80 °.
U poglavlju "Opće karakteristike morfoloških i fizioloških karakteristika termofilnih bakterija" dovoljno smo detaljno opisali svojstva termofilnih bakterija željeza i sumpora. Ne preporučuje se ponovno pružanje tih podataka, a mi se ovdje ograničavamo samo podsjetnikom da pojedini rodovi, pa čak i vrste autotrofnih bakterija, na različitim temperaturama prekidaju razvoj.
Maksimalna temperatura, dakle, za serobakterije zabilježena je oko 80 °. Za bakterije željeza poput Streptothrix ochraceae i Spirillum ferrugineum, Mioshi je postavio maksimum od 41-45 °.
Dufrencfy (1921) pronašao je ležišta gvožđa u vrućim vodama sa temperaturama od 50-63 ° C, vrlo sličnim Siderocapsi. Prema njegovim zapažanjima, rast vlaknastih željeznih bakterija dogodio se samo u hladnim vodama.
Volkova (1945.) je promatrala razvoj bakterija iz roda Gallionella u mineralnim izvorima grupe Pyatigorsk kada temperatura vode nije prelazila 27-32 °. U pogledu više temperature, željezne bakterije su u potpunosti bile odsutne.
Uspoređujući materijale koje smo zabilježili, nehotice se mora zaključiti da u nekim slučajevima nije temperatura vode nego njen kemijski sastav koji određuje razvoj određenih mikroorganizama.
Bakterije, zajedno s algama, aktivno učestvuju u stvaranju određenih minerala biolita i kavstobiolita. Uloga bakterija u taloženju kalcijuma detaljnije je proučena. O ovom pitanju detaljno se govori u odjeljku o fiziološkim procesima koje uzrokuju termofilne bakterije.
Zaključak koji je Volkova donijela nije vrijedan. Ona napominje da „barža“, koju je odložio moćan pokrivač u potocima izvora sumpornih izvora u Pyatigorsk-u, sadrži puno elementarnog sumpora i u osnovi ima micelijum gljivice plijesni iz roda Penicillium. Micelij je stroma, koja uključuje bakterije u obliku šipka, naizgled povezane sa sumpornim bakterijama.
Brussoff vjeruje da pojam bakterije također sudjeluje u stvaranju naslaga silicijeve kiseline.
Pronađene su bakterije koje reduciraju sulfate. Prema uputama Afanasyeve-Kester nalikuju Microspira aestuarii van Delden i Vibrio thermodesulfuricans Elion. Gubin (1924-1929) izrazio je niz razmatranja o mogućoj ulozi tih bakterija u stvaranju hidrogen sulfida u smislu.
Ako pronađete grešku, odaberite dio teksta i pritisnite Ctrl + Enter.
Danas je 6. oktobar Svjetski dan zaštite staništa životinja. U čast ovog praznika, nudimo vam izbor 5 životinja koje su kao svoj dom odabrale mjesta sa najekstremnijim uslovima.
Živi organizmi su uobičajeni na cijeloj našoj planeti i mnogi od njih žive na mjestima sa ekstremnim uvjetima. Ovakvi organizmi se nazivaju ekstremofili. Tu spadaju bakterije, arheje i samo nekoliko životinja. O posljednjem govorimo u ovom članku. 1. Pompejski crvi. Ovi dubokomorski crvi s više čekinja, dužine ne više od 13 cm, jedan su od najotpornijih na životinje na visokim temperaturama. Stoga ne čudi što ih se može otkriti samo na hidrotermalnim izvorima na dnu oceana (), iz kojih dolazi visoko mineralizirana topla voda. Dakle, prvi put je kolonija pompejskih crva otkrivena ranih 80-ih godina na hidrotermalnim izvorima u Tihom okeanu blizu Galapagosskih ostrva, a kasnije, 1997. godine, nedaleko od Kostarike i ponovo na hidrotermalnim izvorima.
Pompejski crv obično nalazi svoje tijelo u strukturama crnih pušača nalik na cijevi, gdje temperatura doseže 80 ° C, a glavu zabija u obliku nalik na perje, gdje je temperatura niža (oko 22 ° C). Naučnici su dugo pokušavali shvatiti kako pompejski crv uspijeva da izdrži tako ekstremne temperature. Istraživanja su pokazala da mu u tome pomažu posebne bakterije koje na stražnjoj strani glista formiraju sloj debljine do 1 cm koji podsjeća na vuneni pokrov. Budući da su u simbiotskoj vezi, crvi izdvajaju sluz iz sitnih žlijezda na leđima kojima se bakterije hrane, a one zauzvrat izoliraju tijelo životinje od visokih temperatura. Vjeruje se da ove bakterije imaju posebne proteine \u200b\u200bkoji omogućavaju zaštitu glista i samih bakterija od visokih temperatura. 2. Caterpillar Gynaephora. Na Grenlandu i u Kanadi živi živi moljac Gynaephora groenlandica, poznat po svojoj sposobnosti da izdrži ekstremno niske temperature. Dakle, živeći u hladnoj klimi, gusjenice G. groenlandica, dok su u stanju hibernacije, mogu podnijeti temperature i do -70 ° C! To omogućuju spojevi (glicerin i betain) koji gusjenice počinju sintetizirati u kasno ljeto, kad temperatura padne. Ove supstance sprečavaju stvaranje ledenih kristala u ćelijama životinje i na taj način omogućavaju da se ne smrzne do smrti.
Međutim, to nije jedina karakteristika vrste. Ako je moljcima većine drugih vrsta potrebno otprilike mjesec dana da bi se iz jaja u odraslu pretvorio, razvoj G. groenlandice može potrajati od 7 do 14 godina! Takav spor rast Gynaephora groenlandica objašnjen je ekstremnim okolišnim uvjetima u kojima se insekt mora razviti. Zanimljivo je da gusjenice Gynaephora groenlandica provode većinu svog života u stanju hibernacije, a ostatak svog vremena (oko 5% svog života) posvećuju jedenju vegetacije, poput pupoljaka arktičke vrbe. 3. Uljne mušice. To su jedini insekti poznati nauci koji mogu živjeti i hraniti se sirovom naftom. Ova vrsta je prvi put otkrivena na ranču La Brea u Kaliforniji, gdje se nalazi nekoliko bituminoznih jezera.
Autori: Michael S. Caterino i Cristina Sandoval. Kao što znate, ulje je za mnoge životinje vrlo otrovna tvar. Međutim, kao larve, naftne muhe plivaju blizu površine ulja i udišu kroz posebne spirale koje strše iznad naftnog filma. Muhe pojedu veliku količinu ulja, ali uglavnom insekte koji u nju uđu. Ponekad su creva muha u potpunosti ispunjena uljem. Do sada naučnici nisu opisali ponašanje parenja ovih muva, kao ni to gdje leže svoja jaja. Ipak, pretpostavlja se da se to ne događa unutar naftnog bazena.
Jezero Bitumen na ranču La Brea u Kaliforniji. Zanimljivo je da temperatura ulja u bazenu može doseći 38 ° C, međutim, larve lako podnose ove promjene. 4. Artemia. Smješteno u sjeverozapadnom dijelu američke države Utah, Veliko slano jezero ima slanost koja doseže 270 ppm (za poređenje: najviše slano more u Svjetskom oceanu - Crveno more, ima slanost od samo 41 ppm). Izuzetno visoka slanost akumulacije čini ga neprimjerenim za život svih živih bića u njemu, osim ličinki muhe, obalnih algi i artemija - sitnih rakova.
Potonji, usput, žive ne samo u ovom jezeru, već i u drugim akumulacijama, čija slanost nije manja od 60 ppm. Ova značajka omogućava Artemiji da izbjegne suživot s većinom vrsta grabežljivaca, poput riba. Ovi rakovi posjeduju segmentirano tijelo s širokim lisnatim prilogom na kraju, a obično ne prelaze 12 milimetara. Široko se koriste kao hrana za akvarijske ribe, a uzgajaju se i u akvarijumima. 5. Tardigrade. Ova sićušna stvorenja, koja ne prelaze 1 milimetar, najotpornija su životinjama na visokim temperaturama. Oni žive na različitim mjestima na planeti. Na primjer, pronađeni su u vrućim izvorima, gdje je temperatura dosezala 100 ° C, a na vrhu Himalaje, ispod sloja debelog leda, gdje je temperatura bila znatno niža od nule. I uskoro se moglo saznati da ove životinje ne mogu samo da podnose ekstremne temperature, već i bez hrane i vode više od 10 godina!
Naučnici su otkrili da im to pomaže da obustave svoj metabolizam, uđu u stanje kriptobioze, kada se hemijski procesi u životinjskom tijelu približe nultom nivou. U tom stanju sadržaj vode u tijelu tardigrada može pasti na 1%! A osim toga, sposobnost da se radi bez vode u velikoj mjeri ovisi o visokoj razini posebne tvari u tijelu ove životinje - šećera neregeneracijskog trehaloze, koji štiti membrane od uništenja. Zanimljivo je da, iako tardigrade mogu živjeti na mjestima s ekstremnim uvjetima, mnoge vrste se mogu naći u blažim sredinama, na primjer, u jezerima, barama ili na livadama. Tardigrade su najčešće u vlažnim sredinama, u mahovinama i lišajevima.