• Dom
  •  > 
  • Vlastiti razvoj
  •  > 
  • Bakterije koje žive u vrućim izvorima. Termalni vodeni organizmi. Dobna i spolna struktura stanovništva

Bakterije koje žive u vrućim izvorima. Termalni vodeni organizmi. Dobna i spolna struktura stanovništva

Na prvi pogled može se činiti da je tako bakterije u vrućim izvorima  ne živi. Međutim, priroda uvjerljivo dokazuje da to nije tako.

Svi znaju da na temperaturi od 100 Celzijevih stupnjeva voda ključa. U novije vrijeme ljudi su vjerovali da apsolutno ništa ne može preživjeti na ovoj temperaturi. Znanstvenici su tako razmišljali sve dok na dnu Tihog oceana, u vrelim izvorima, nisu pronašli bakterije nepoznate nauci. Odlično se osjećaju na temperaturi od 250 stupnjeva!

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 živi ljudi ukorijenili na takvoj temperaturi, ali navikli su se živjeti tamo, tako da ako ih dovedu do temperature koja je ispod 80 Celzijevih stupnjeva, za njih će biti hladno.

Kako se ispostavilo - nije granica za život bakterija - temperatura je 250 stupnjeva. U istom Tihom oceanu pronađeno je vrlo vruće izvorište, voda u kojem doseže 400 stupnjeva. Čak i 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 milijuna godina), tada je to bila obična vruća kugla. Stoljećima su ljudi vjerovali da se život pojavio na našem planetu kada se Zemlja ohladila. A također se vjerovalo da na drugim planetima, na kojima je visoka temperatura, život ne može postojati. Vjerojatno će znanstvenici sada morati preispitati svoje stavove o ovoj činjenici.

Ekstremofili su organizmi koji žive i uspijevaju u staništima u kojima je život većini drugih organizama nemoguć. Sufiks (-phil) na grčkom znači ljubav. Ekstremofili "vole" živjeti u ekstremnim uvjetima. Imaju sposobnost izdržati uvjete poput visokog zračenja, visokog ili niskog tlaka, 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, također mogu živjeti u ekstremnim staništima. Postoje različite klase ekstremofila, temeljene na vrsti okruženja u kojem uspijevaju. Ovo su neki od njih:

  • Acidophilus je organizam koji uspijeva u kiseloj sredini s pH3 ili nižim.
  • Alkalifil je organizam koji uspijeva u alkalnim okruženjima s pH9 i više.
  • Barofil 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 okruženju 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).
  • Radiootporni organizmi - organizam koji uspijeva u uvjetima visoke razine zračenja, uključujući ultraljubičasto i nuklearno zračenje.
  • Kserofilus je organizam koji živi u izuzetno suhim uvjetima.

Dugoživci

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 u. Tardigrade se obično nalaze u lišajevima i mahovinama. Hrane se biljnim stanicama i sitnim beskralješnjacima, poput nematoda i rotifikata. Voda se razmnožava, premda se neki razmnožavaju kroz partenogenezu.

Tardigrade mogu preživjeti u raznim ekstremnim uvjetima, jer su u mogućnosti privremeno obustaviti metabolizam kada uvjeti nisu pogodni za preživljavanje. Taj se proces naziva kriptobioza i omogućuje vodenim medvjedićima da dođu 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 izuzetno 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 prežive u slanom okruženju, apsorbiraju i izlučuju ione, kao i stvaraju koncentrirani urin. Poput tardigrada, slane kozice razmnožavaju se 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 koji neutralizira klorovodičnu kiselinu. Za druge bakterije se 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 te bakterije ima u želucu, ali obično rijetko uzrokuju bolest.

cijanobakterije   Gloeocapsa

Gloeocapsa  - rod cijanobakterija koji obično žive na vlažnim stijenama stjenovitih obala. Te bakterije sadrže klorofil i na koje su sposobne. Stanice Gloeocapsa  okruženi želatinskim membranama koje mogu biti jarko obojene ili bezbojne. Znanstvenici su otkrili da su u stanju preživjeti u svemiru godinu i pol. Uzorci stijena koji sadrže Gloeocapsabili su smješteni izvan Međunarodne svemirske stanice, a ti su mikroorganizmi bili u stanju podnijeti ekstremne uvjete prostora, kao što su temperaturne fluktuacije, vakuum i izloženost zračenju.

Bakterije su najstarija poznata skupina organizama.
Laminirane kamene građevine - stromatoliti - datirani su u nekim slučajevima početkom arheoze (arheoske), tj. koja je nastala prije 3,5 milijardi godina rezultat je vitalne aktivnosti bakterija, obično fotosinteziranja, tzv plavo-zelene alge. Slične građevine (karbonatni zasićeni bakterijski filmovi) formiraju se danas, uglavnom uz obalu Australije, na Bahamima, u Kaliforniji i u perzijskim Zaljevima, ali relativno su rijetke i ne dostižu velike veličine jer jedu biljojedi organizmi, poput gastropoda. Prve nuklearne stanice nastale su od 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!

Čini se da je 90% biomase u morima mikrobi.

Pojavio se život na zemlji
Prije 3.416 milijardi godina, to jest 16 milijuna godina ranije nego što se u znanstvenom svijetu obično vjeruje. Analize jednog od korala, čija starost prelazi 3.416 milijardi godina, dokazale su da je tijekom formiranja ovog korala na Zemlji život već postojao na razini mikroba.

Najstariji mikro fosil
Kakabekia barghoorniana (1964.-1986.) Pronađena je u Harichu, Guneddu, Walesu, čija je procijenjena starost veća od 4.000.000.000 godina.
Najstariji oblik života
Na Grenlandu su otkriveni okamenjeni otisci mikroskopskih stanica. Pokazalo se da je njihova starost 3800 milijuna godina, što ih čini najstarijim od poznatih oblika života.

Bakterije i eukarioti
Život može postojati u obliku bakterija - najjednostavnijih organizama koji nemaju jezgru u stanici, 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 stanične jezgre.

U Marijanskom rovu pronađeni su najstariji stanovnici Zemlje
Na dnu najdubljeg na svijetu Marijanskog rova \u200b\u200bu središtu Tihog oceana 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 Japanka automatski uzela japanska automatska batyscaphe "Kaiko". U 10 kubnih centimetara tla pronađeno je 449 do tada nepoznatih primitivnih jednoćelijskih, okruglih ili izduženih dimenzija 0,5 - 0,7 mm. Nakon nekoliko godina istraživanja podijeljeni su u 13 vrsta. Svi ti organizmi gotovo u potpunosti odgovaraju tzv "nepoznati biološki fosili" koji su otkriveni u Rusiji, Švedskoj i Austriji u slojevima tla starim od 540 milijuna do milijardu godina 80-ih godina.

Na temelju genetske analize, japanski istraživači tvrde da je jednostanični nalaz pronađen na dnu Marijanskog rova \u200b\u200bnepromijenjen više od 800 milijuna, ili čak milijardu godina. Navodno su to najstariji od svih dosad poznatih stanovnika Zemlje. Jednobojni iz Challenger-ove krivice, radi opstanka, bili su prisiljeni ići 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. Tijekom arheozoika došlo je do formiranja Zemlje, nastali su voda i kisik. 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 prije 590 milijuna godina i trajala je 342 milijuna godina. Tada je Zemlja bila prekrivena močvarama. Tijekom paleozoika pojavile su se velike biljke, ribe i vodozemci. Mezozojska era započela je prije 248 milijuna godina i trajala je 183 milijuna godina. U to su vrijeme Zemlju naseljavali ogromni dinosauri dinosaura. Pojavili su se i prvi sisari i ptice. Kenozojska era započela je prije 65 milijuna godina i traje do danas. U to doba bilo je biljaka i životinja koje nas i danas okružuju.

Tamo gdje žive bakterije
Mnogo je bakterija u tlu, na dnu jezera i oceana - svugdje gdje se akumulira organska tvar. Žive na hladnoći, kada je termometar malo iznad nulte oznake, i u vrelim kiselim izvorima s temperaturom iznad 90 ° C. Neke bakterije toleriraju vrlo visoku salinitet medija; posebno su to jedini organizmi koji se nalaze u Mrtvom moru. U atmosferi su prisutne u kapljicama vode, a njihovo obilje tamo obično korelira s prašnjavošću zraka. Dakle, u gradovima kišnica sadrži mnogo više bakterija nego u ruralnim područjima. Malo ih je u 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 potrebni, iako mogu sintetizirati 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 strane bakterija. Normalna bakterijska „flora“ crijeva također je važna za suzbijanje štetnih mikroorganizama koji ulaze u njega.

U četvrtinu se uklapa četvrt milijuna bakterija
Bakterije su mnogo manje od stanica 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 (otprilike 0,3 µm) jedva dopušta vidjeti neke oblike, 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 milijuna bakterija srednje veličine.

Bakterije daju lekcije o samoorganizaciji
U kolonijama bakterija koje se nazivaju stromatoliti, bakterije se samoorganiziraju i stvaraju ogroman radni bazen, iako niti jedna 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 koriste zajedničke genetske podatke. Sva ova svojstva mogu biti korisna za buduće komunikacijske mreže.

Sposobnosti bakterija
Mnoge bakterije imaju kemijske receptore koji otkrivaju promjene u kiselosti medija i koncentraciji 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 magnetsko polje, uz pomoć čestica magnetita (magnetska željezna ruda - Fe3O4) koje se nalaze u njihovim stanicama. U vodi bakterije koriste ovu sposobnost plivanja uzduž sile u potrazi za povoljnim okolišem.

Sjećanje na bakterije
Kondicioni refleksi u bakterijama su nepoznati, ali imaju određenu vrstu primitivne memorije. Tijekom plivanja uspoređuju uočeni intenzitet podražaja s njegovom prethodnom vrijednošću, tj. utvrditi je li postala više ili manje, i na temelju toga zadržati smjer kretanja ili ga promijeniti.

Bakterije se udvostruče u svakih 20 min.
Djelomično zbog male veličine bakterija, njihova je metabolička stopa vrlo visoka. Pod najpovoljnijim uvjetima, neke bakterije mogu udvostručiti svoju ukupnu težinu i broj otprilike svakih 20 minuta. To je zato što jedan od njihovih najvažnijih enzimskih sustava funkcionira vrlo velikom brzinom. Dakle, kunić treba nekoliko minuta da sintetizira proteinsku molekulu, a sekundu oduzima bakterija. Međutim, u prirodnom okruženju, poput tla, većina bakterija gladuje, pa ako se njihove stanice podijele, onda ne svakih 20 minuta, već jednom svakih nekoliko dana.

U toku jednog dana iz 1 bakterije se može stvoriti 13 biliona drugih
Jedna bakterija Escherichia coli (Esherichia coli) tijekom dana mogla je dati potomstvo, čiji bi ukupni volumen bio dovoljan 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 preživi samo mali broj bakterija.

Koliko bakterija ima u tlu
Gornji sloj tla sadrži od 100 000 do milijardu bakterija po 1 g, tj. otprilike 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 kemijskog oružja, na primjer, sarin plin koji ima živčano-paralitički učinak.

Da bi se nosio s organofosforno modificiranom Escherichia coli pomaže poseban enzim - vrsta hidrolaze koja se izvorno nalazi u nekim "divljim" bakterijama tla. Ispitajući mnoge genetski bliske vrste bakterija, znanstvenici su odabrali soj koji uništava pesticid metil-parathion 25 puta učinkovitijim od izvornih bakterija iz tla. Kako jedući toksina ne "bježe", fiksiraju se na celuloznom matriksu - nije poznato kako će se transgenični Escherichia coli ponašati kad 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 pomiješaju s malom količinom druge tvari, stvaraju se „kuke“, za koje se čestice saharoze ili glukoze mogu uhvatiti. 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 se počinje raspadati. Konačni proizvodi su ugljični dioksid i voda, ali organske kiseline i aldehidi pojavljuju se na putu prema njima.

Sućinska kiselina iz bakterija
U rumenu - odjelu 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 duljini od dva kilometra u Tihom oceanskom zaljevu pomoći će stvoriti losion za učinkovitu zaštitu kože od štetnih sunčevih zraka. Među mikrobima koji ovdje žive na visokim temperaturama i tlaku nalazi se Thermus thermophilus. Njihove kolonije uspevaju na temperaturi od 75 Celzijevih stupnjeva. Znanstvenici će koristiti fermentaciju ovih bakterija. Rezultat će biti "bjelančevina proteina", uključujući enzime koji su posebno revnosni za uništavanje vrlo aktivnih kemikalija koje nastaju kada su izložene ultraljubičastim zracima i sudjeluju u reakcijama uništavanja kože. Prema riječima proizvođača, nove komponente mogu uništiti vodikov peroksid tri puta brže na 40 Celzijevih stupnjeva nego na 25.

Ljudi su hibridi Homo sapiensa i bakterija
Čovjek je skup, zapravo, ljudskih stanica, kao i bakterijskih, gljivičnih i virusnih oblika života, kažu Britanci, a ljudski genom u ovom konglomeratu uopće ne prevladava. U ljudskom tijelu ima nekoliko trilijuna stanica i više od 100 trilijuna bakterija, pet stotina, usput, vrsta. Prema količini DNK u našim tijelima, upravo bakterije vode, a ne ljudske stanice. Ovo biološko suživot je korisno za obje strane.

Bakterije nakupljaju uran
Jedan od sojeva bakterije, pseudomonas, je u stanju učinkovito hvatati uran i druge teške metale iz okoliša. Istraživači su ovu vrstu bakterija izdvojili iz otpadnih voda teheranske metalurške tvornice. Uspjeh čišćenja ovisi o temperaturi, kiselosti medija i sadržaju teških metala. Najbolji su rezultati bili na 30 Celzijevih stupnjeva u blago kiselom okruženju s koncentracijom urana od 0,2 grama po litri. Njegove granule nakupljaju se u zidovima bakterija, dostižući 174 mg po gramu težine suhih 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 nepoznate nauci bakterijama 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, samo 13.000 bakterija po kvadratnom inču.

Bakterije protiv ionizirajućeg zračenja
Mikroorganizam Deinococcus radiodurans može izdržati 1,5 milijuna rad. ionizirajuće zračenje prekorači smrtonosnu razinu za ostale oblike života više od 1000 puta. Dok će DNA drugih organizama biti uništena i uništena, genom ovog mikroorganizma neće biti oštećen. Tajna takvog otpora leži u specifičnom obliku genoma, koji nalikuje krugu. Upravo ta činjenica pridonosi 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 infekcije insekta, gljivice i bakterije naseljavaju se u njegovom tijelu, tvoreći kolonije. Kada insekt umre, njegovi ostaci postaju izvor spore koje zaraze druge životinje. Odabrani su mikroorganizmi koji se razmnožavaju relativno sporo - zaraženi insekt trebao bi imati vremena za povratak 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 stjenovitih ravnica koje su proučavali znanstvenici naseljavaju mikroorganizmi!

Ti mikroorganizmi imaju dovoljno svjetla koje ulazi pod kamenje kroz pukotine među njima, reflektirane s površina susjednih kamenja. Zbog temperaturnih promjena (kamenje zagrijava sunce i hladi se kad ga nema) postoje pokreti na 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. Znanstvenici su otkrili mikrobne zajednice koje uspijevaju u odlagalištima šljake na području jezera Kalume na jugozapadu Chicaga, gdje je kiselost vode (pH) 12,8. Živjeti u takvom okruženju usporedivo je s životom u kaustičnoj sode 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 rodbine 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 tih organizama koriste vodik koji se oslobađa tijekom korozije metalnih željeznih šljaka. Kako su se tačno neobične bakterije našle u šljaci, ostao je misterija. Moguće je da su se lokalne bakterije tijekom prošlog stoljeća prilagodile svojim ekstremnim staništima.

Mikrobi otkrivaju zagađenje vode
Modificirane bakterije E. coli uzgajaju se u okolišu sa zagađivačima i njihova količina se određuje u različitim vremenskim razdobljima. Bakterije imaju ugrađeni gen koji omogućava da stanice svijetle u mraku. Svjetlina sjaja može se prosuditi po njihovom broju. Bakterije su zamrznute u polivinilnom alkoholu, a zatim mogu izdržati niske temperature bez ozbiljnih oštećenja. Zatim se odmrzavaju, uzgajaju u suspenziji i koriste u istraživanjima. U zagađenom okruženju stanice pogoršavaju, češće umiru. Broj mrtvih stanica ovisi o vremenu i stupnju kontaminacije. Ove se brojke razlikuju za teške metale i organske tvari. Za bilo koju supstancu stopa smrtnosti i ovisnost broja mrtvih bakterija o dozi su različiti.

Virusa ima
... složena struktura organskih molekula, što je još važnije, prisutnost vlastitog virusnog genetskog koda i sposobnost reprodukcije.

Podrijetlo virusa
Općenito je prihvaćeno da su se virusi pojavili kao rezultat izolacije (autonomije) pojedinih genetskih elemenata stanice koji su, osim toga, dobili sposobnost prijenosa s organizma na organizam. Veličina virusa varira od 20 do 300 nm (1 nm \u003d 109 m). Gotovo svi virusi su manje veličine od bakterija. Međutim, najveći virusi, kao što je virus vakcinije, iste su veličine kao i najmanje bakterije (klamidija i rikezija.

Virusi - oblik prelaska iz jednostavne kemije u život na Zemlji
Postoji verzija da su se virusi pojavili jednom davno, zahvaljujući unutarćelijskim kompleksima koji su stekli slobodu. Unutar normalne stanice kreće se mnogo različitih genetskih struktura (informacijska RNA, itd., Itd.), Koje mogu biti potomci virusa. Ali možda je upravo suprotno - i virusi - najstariji oblik života, ili bolje rečeno prijelazna faza od "samo kemije" do života na Zemlji.
Čak i podrijetlo 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\u200bunutar ćelijskih tvornica.

Virusi nisu sposobni
... množe se sami - za njih to čine unutarnji mehanizmi stanice kojom virus zarazi. Ni sam virus ne može raditi sa svojim genima - nije u mogućnosti sintetizirati proteine, iako ima proteinski omotač. On samo krade gotove proteine \u200b\u200biz stanica. Neki virusi uključuju čak i ugljikohidrate i masti - ali opet ukradene. Izvan stanice žrtve je virus samo gigantski skup vrlo složenih molekula, ali ne i vaš metabolizam ili bilo koje druge aktivne akcije.

Začudo, najjednostavnija bića na planeti (koju ćemo još uvjetno nazvati bićima virusa) jedna je od najvećih misterija znanosti.

Najveći Mimi virus, odnosno Mimivirus
... (izaziva izbijanje gripe) 3 puta više od ostalih virusa, drugi - 40 puta. Ona nosi 1260 gena (1,2 milijuna "slova" baze, što je više od ostalih bakterija), dok poznati virusi imaju samo od tri do stotinu gena. Štoviše, genetski se kod virusa sastoji od DNK i RNA, dok svi poznati virusi koriste samo jednu od tih "tableta života", ali nikada - oboje zajedno. 50 Mimi gena odgovorno je za stvari koje nikad prije nisu vidjeli u virusima. Mimi je posebno 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 znanstvenici eksperimentirali su s modernim virusom gripe - neugodnom i teškom, ali ne previše fatalnom bolešću - križajući ga sa zloglasnim španjolskim virusom iz 1918. godine. Modificirani virus ubio je miševe na licu mjesta sa simptomima tipičnim za "španjolsku ženu" (akutna pneumonija i unutarnje krvarenje). Štoviše, 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. Znanstvenici sugeriraju da bi španjolski virus mogao nastati iz takozvanog virusa ptičje gripe, kombinirajući se s uobičajenim virusom, na primjer, u tijelu svinja. Ako se ptičja gripa uspješno križa s ljudskom gripom i dobije priliku da se prebaci s osobe na osobu, tada dobivamo bolest koja može izazvati globalnu pandemiju i ubiti nekoliko milijuna ljudi.

Najjači otrov
... Sada se smatra toksinom Bacillus D. 20 mg je dovoljno da se otrova cijelo stanovništvo Zemlje.

Virusi mogu plivati
U vodama Ladoge žive fagi virusi osam vrsta koji se razlikuju u obliku, veličini i dužini nogu. Njihov je broj znatno veći od onog karakterističnog za slatku vodu: od dvije do dvanaest milijardi čestica po litri uzorka. U nekim uzorcima postojala su samo tri tipa faga; njihov najviši sadržaj i raznolikost bili su u središnjem dijelu akumulacije, 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 događa odmah nakon infekcije novog domaćina i ne traje dugo. Tada virus, kao što je bio, „utihne“ i tiho se akumulira u tijelu. Drugi može započeti za nekoliko dana, tjedana ili godina, kada virus, koji je zasad "tih", počinje razmnožavati se poput lavina i uzrokovati bolest. Prisutnost "latentne" faze štiti virus, štiti virus od izumiranja, kada populacija domaćina brzo postane imuna na njega. Što je okoliš s gledišta virusa nepredvidivo, to mu je važnije razdoblje "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 niži nego jednom na svakih 100. Zašto Ladoga ima toliko virusa i oni su tako neobično raspoređeni, ostaje za vidjeti. No, istraživači ne sumnjaju da mikroorganizmi imaju značajan utjecaj na ekološko stanje prirodne vode.

U običnoj amebi pronađena je pozitivna reakcija na izvor mehaničkih vibracija
Amoeba proteus je slatkovodna ameba duljine oko 0,25 mm, jedna od najčešćih vrsta skupine. Često se koristi u školskim eksperimentima i za laboratorijska istraživanja. Obična ameba nalazi se u mulju na dnu ribnjaka kontaminiranom 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 ima i negativnu fototaksiju. Taj se fenomen sastoji u činjenici da se životinja pokušava pomaknuti s osvijetljenog područja u sjenu. Termotaksija amebe je također negativna: prelazi iz toplijeg u manje zagrijani dio rezervoara. Zanimljivo je promatrati galvataksiju amebe. Ako kroz vodu prolazi slaba električna struja, ameba oslobađa pseudopode samo sa one strane koja je okrenuta prema negativnom polu - katodi.

Najveća ameba
Jedna od najvećih ameja je slatkovodna vrsta Pelomyxa (Chaos) carolinensis duga 2-5 mm.

Ameba se kreće okolo
Citoplazma stanice je u stalnom pokretu. Ako struja citoplazme naleti na jednu točku na površini amebe, u tom se trenutku na njenom tijelu pojavljuje izbočina. Povećava se, postaje rast tijela - pseudopod, citolazma se ulijeva u njega i ameba se pomiče na taj način.

Primalja Amebe
Ameba je vrlo jednostavan organizam, sastoji se od jedne stanice koja se množi jednostavnom dijeljenjem. Prvo, ćelija amebe udvostručuje svoj genetski materijal, stvarajući drugo jezgro, a zatim mijenja oblik, stvarajući u sredini suženje, koje ga postupno dijeli na dvije kćeri. Između njih ostaje tanak ligament, koji povlače u različitim smjerovima. Na kraju se ligament raspada, a kćeri stanice započinju neovisan život.

No, kod nekih vrsta ameba proces reprodukcije uopće nije tako jednostavan. Njihove kćeri ne mogu samostalno razbiti ligament i ponekad se opet stapaju u jednu stanicu s dvije jezgre. Razdijeljene ameje viču u pomoć, oslobađajući posebnu kemijsku tvar na koju babica ameba reagira. Znanstvenici vjeruju da je, najvjerojatnije, riječ o kompleksu tvari, uključujući fragmente proteina, lipida i šećera. Navodno, kad se ameba stanica podijeli, njena membrana doživljava stres što uzrokuje ispuštanje kemijskog signala u okoliš. Zatim druga ameba, koja dolazi posebnim kemijskim signalom, pomaže dijeljenju amebe. Prodire između dijeljenih stanica i pritišće ligament dok se ne raspadne.

Živi fosili
Najstariji od njih su radiolari, jednostanični 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 podnijeti temperaturu od 270 Celzijevih stupnjeva do 151, izloženost x-zracima, uvjetima vakuuma i pritisku šest puta većem od tlaka na dnu najdubljeg oceana. Tardigrade mogu živjeti u žlijebovima 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 duljinu 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 duljine tijela. Na površini cilijata nalazi se 12 tisuća cilija.

Euglena zelena (Euglena viridis) može poslužiti kao dobar pokazatelj stupnja 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 oceanskom dnu prije oko 575 milijuna godina, nakon posljednjeg globalnog glaciranja (ovaj put se naziva razdoblje Ediakar) i bili su jedno od prvih stvorenja mekog tijela. Ova je skupina postojala do prije 542 milijuna godina, kada je brzo uzgoj modernih životinja zamijenio većinu tih vrsta.

Organizmi su skupljeni u fraktalnim uzorcima iz dijelova grananja. Nisu se mogli kretati i nisu imali reproduktivne organe, već su se množili, očito stvarajući nove grane. Svaki granasti element sastojao se od više cijevi povezanih polukrugim organskim skeletom. Znanstvenici su otkrili rankomorfe, prikupljene u nekoliko različitih oblika, koji su, vjeruje, sakupljali hranu u različitim slojevima vodenog stupa. Fraktalni obrazac čini se prilično kompliciranim, ali, prema istraživanju, sličnost organizama jedan drugom stvorio 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. Međutim, s pojavom mobilnijih organizama počeo je njihov pad, i kao rezultat toga, oni su potpuno zamijenjeni.

Besmrtni život duboko ispod oceanskog dna
Pod dnom mora i oceana 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 milijuna godina. Znanstvenici kažu da su praktički nemjerljivi.

Istraživači vjeruju da je upravo u takvim uvjetima, u dubinama stijena dna, prije više od 3,8 milijardi godina nastao život, a tek kasnije, kada je okoliš na površini postao useljiv - ovladao je oceanom i kopnom. Znanstvenici su dugo vremena pronašli tragove života (fosile) u stijenama na dnu, uzetim s vrlo velike dubine ispod površine dna. Skupljeno je puno uzoraka u kojima su pronađeni živi mikroorganizmi. Uključujući - u stijenama podignutim iz dubine veće od 800 metara ispod razine oceanskog dna. Neki uzorci sedimenata stari su više milijuna godina, što je značilo da su, na primjer, bakterije zaključane u takvom uzorku imale iste dobi. Otprilike trećina bakterija koje su znanstvenici pronašli u stijenama dubokog dna žive. U nedostatku sunčeve svjetlosti, različiti geokemijski 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.

Vreli izvori, koji se obično nalaze u vulkanskim područjima, imaju prilično bogatu živuću populaciju.

Dugo vremena, kada su bakterije i druga niža bića imali površniju ideju, utvrđeno je postojanje vrste flore i faune u pojmovima. Tako je, na primjer, 1774. godine Zonnerat izvijestio o prisutnosti ribe u izvorima Islanda, s temperaturom od 69 °. Ovaj zaključak nisu kasnije potvrdili drugi istraživači u pogledu termina Islanda, ali na drugim su mjestima ipak napravljena slična zapažanja. Na otoku Ischia u izvorima s temperaturom iznad 55 ° Ehrenberg (1858.) primjetio je prisutnost riba. 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 ribu, u kupaonicama je ponekad primijećeno prisustvo žaba, crva i mekušaca. Kasnije su ovdje otkrivene jednostavne životinje.

1908. objavljeno je djelo Issel (Issel) koje je detaljnije utvrdilo granične temperature za životinjski svijet koji živi u vrućim izvorima.

Uz životinjsko carstvo, izrazito se lako utvrđuje prisutnost algi, koje ponekad tvore snažne nečistoće. Prema uputama Majke domovine (1945.), debljina algi nakupljenih u vrućim izvorima često doseže nekoliko metara.

O povezanosti termofilnih algi i čimbenicima koji određuju njihov sastav raspravljalo se u odjeljku "Alge koje žive na visokim temperaturama". Ovdje se samo prisjećamo kako su od njih toplinski najodpornije plavo-zelene alge, koje mogu narasti do temperature od 80-85 °. Zelene alge podnose temperaturu malo iznad 60 °, a dijatome se prestaju razvijati na oko 50 °.

Kao što je već napomenuto, alge koje se razvijaju u terminima igraju ključnu ulogu u stvaranju različitih vrsta ljestvice, koje uključuju mineralne spojeve.

Termofilne alge imaju veliki utjecaj na razvoj u pogledu populacije bakterija. In vivo egzozmozom oslobađaju određenu količinu organskih spojeva u vodu, a kad umru, stvaraju povoljan supstrat za bakterije. Stoga nije iznenađujuće da je populacija bakterija u termalnim vodama najbrojnija na mjestima gdje se nakupljaju alge.

Kada se okrenemo termofilnim bakterijama vrućih izvora, moramo navesti da ih je u našoj zemlji proučavalo jako puno mikrobiologa. Treba napomenuti imena Tsiklinskaya (1899), Gubin (1924-1929), Afanasyeva-Kester (1929), Egorova (1936-1940), Volkova (1939), Rodina (1945) i Isachenko (1948).

Većina istraživača koji se bave vrućim izvorima ograničila se na činjenicu uspostavljanja bakterijske flore u njima. Samo relativno malo mikrobiologa stanuje u temeljnim aspektima života bakterija.

U našem ćemo se pregledu usredotočiti samo na studije potonje skupine.

Termofilne bakterije pronađene su u vrućim izvorima niza zemalja - Sovjetskog Saveza, Francuske, Italije, Njemačke, Slovačke, Japana itd. Budući da su vodena vrela često siromašna organskim tvarima, nije čudno da ponekad sadrže vrlo malu količinu saprofitnih bakterija.

Razmnožavanje autotrofičnih bakterija koje se hrane, a među kojima su željezo i sumporne bakterije poprilično raširene, određeno je uglavnom kemijskim sastavom vode, kao i njihovom temperaturom.

Neke termofilne bakterije izolirane iz vruće vode opisane su kao nove vrste. Slični oblici uključuju: Bac. thermophilus filiformis. proučavala Tsiklinskaya (1899.), dva štapa koja nose spore - 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 spirochaetu (radovi Rodina, Kantakuzen). Međutim, prevladavajući oblik su i štapići koji nose spore.

U posljednje vrijeme utjecaj temperature na sastav vrsta bakterijske populacije ovog pojava vrlo je živopisno prikazan u radu Rodina (1945.), koji je proučavao vruće izvore Khoji Obi Garma u Tadžikistanu. Temperatura pojedinih izvora ovog sustava kreće se od 50-86 °. U kombinaciji, ovi izrazi daju potok, na čijem je dnu na mjestima s temperaturom koja ne prelazi 68 °, naglo je narasla plavo-zelena alga. Na nekim mjestima alge formiraju debele slojeve različitih boja. Na vodenom rubu, na bočnim zidovima niše nalazile su se naslage sumpora.

U različitim izvorima, u odvod, kao i u debljinu plavo-zelenih algi, tri dana su postavljane čaše. Uz to, sakupljeni materijal je sijao na hranjive podloge. Utvrđeno je da voda s najvišom temperaturom ima pretežno bakterije u obliku štapa. Oblici klinastog oblika, osobito nalik azotobakteru, nalaze se pri temperaturi ne većoj od 60 °. Sudeći prema svim podacima, može se reći da sam azotobacter ne raste iznad 52 °, a velike okrugle stanice pronađene u obrani pripadaju drugim vrstama mikroba.

Najviše su otporni na toplinu neki oblici bakterija koji 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 koje učvršćuju dušik nisu pronađene u vodi na 50 °. Međutim, pri proučavanju tla pronađeni su anaerobni fiksatori dušika čak i pri 77 °, a nitrogenobacter pri 52 °. Ovo sugeriše da voda općenito nije prikladan supstrat za fiksatore dušika.

Ispitivanje bakterija u vrućim izvorima pronašlo je isti sastav skupine 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 tamno obojena bila obilno naseljena bakterijama. Dakle, odnos između sastava supstrata i prirode mikroskopskih stvorenja koja su sadržana u njemu otkrivena je ovdje vrlo jasno.

Znakovito je da ni voda ni mulj Majke nisu mogli otkriti termofilne bakterije koje razgrađuju vlakna. Skloni smo objasniti ovu točku s metodološkim poteškoćama, budući da su bakterije koje razgrađuju termofilne celuloze 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 prisutnost 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. Nije preporučljivo ponavljati ove podatke, a mi se ovdje ograničavamo samo podsjetnikom da pojedini rodovi, pa čak i vrste autotrofnih bakterija, završavaju svoj razvoj na različitim temperaturama.

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 željeza u vrućim vodama s temperaturama od 50-63 ° C, vrlo sličnim Siderocapsi. Prema njegovim opažanjima, rast vlaknastih bakterija željeza dogodio se samo u hladnim vodama.

Volkova (1945.) promatrala je razvoj bakterija iz roda Gallionella u mineralnim izvorima skupine 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 njezin kemijski sastav koji određuje razvoj određenih mikroorganizama.

Bakterije, zajedno s algama, aktivno sudjeluju u stvaranju određenih minerala biolita i kavstobiolita. Uloga bakterija u taloženju kalcija proučena je detaljnije. 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 „barka“, koju je mokrilo odložilo u potoke izvora sumpornih izvora iz Pyatigorsk-a, sadrži puno elementarnog sumpora i u osnovi ima micelij gljivica plijesni iz roda Penicillium. Micelij je stroma, koja uključuje bakterije u obliku šipka, očito povezane s sumpornim bakterijama.

Brussoff vjeruje da pojam bakterije također sudjeluje u stvaranju naslaga silicijeve kiseline.

Utvrđene 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 sumporovodika.

Ako pronađete pogrešku, odaberite dio teksta i pritisnite Ctrl + Enter.

Danas je 6. listopada Svjetski dan zaštite staništa životinja. U čast ovog praznika, nudimo vam izbor 5 životinja koje su kao svoj dom odabrale mjesta s najekstremnijim uvjetima.

Živi organizmi su uobičajeni na cijelom našem planetu i mnogi od njih žive na mjestima s ekstremnim uvjetima. Takvi se organizmi nazivaju ekstremofili. Tu spadaju bakterije, arheje i samo nekoliko životinja. O ovom posljednjem govorimo u ovom članku.   1. Pompejski crvi, Ovi dubokomorski crvi s više četkica, duljine ne veće 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 početkom 1980-ih u hidrotermalnim izvorima u Tihom oceanu blizu Galapagoških otoka, a kasnije, 1997. godine, nedaleko od Kostarike i opet kod hidrotermalnih izvora.

Pompejski crv obično nalazi svoje tijelo u strukturama crnih pušača nalik na cijevi, gdje temperatura doseže 80 ° C, a glavu odrubljuje u obliku perja, gdje je temperatura niža (oko 22 ° C). Znanstvenici su dugo pokušavali shvatiti kako pompejski crv uspijeva izdržati tako ekstremne temperature. Studije su pokazale da mu u tome pomažu posebne bakterije koje na stražnjoj strani crva stvaraju sloj debljine do 1 cm, nalik vunenom prekrivaču. Budući da su u simbiotskom odnosu, crvi izdvajaju sluz iz sitnih žlijezda na leđima kojima se bakterije hrane, a one zauzvrat izoliraju tijelo životinje od visokih temperatura. Vjeruje se da te bakterije imaju posebne proteine \u200b\u200bkoji omogućuju zaštitu glista i samih bakterija od visokih temperatura. 2. Caterpillar Gynaephora, U Grenlandu i Kanadi 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 do -70 ° C! To omogućuju spojevi (glicerin i betain) koji gusjenice počinju sintetizirati u kasno ljeto, kada temperatura padne. Te tvari sprečavaju stvaranje ledenih kristala u stanicama životinje i na taj način im dopuštaju da se ne smrzne do smrti.

  Međutim, to nije jedina značajka vrste. Ako je moljcima većine drugih vrsta potrebno otprilike mjesec dana da bi se iz jaja pretvorili u odraslu osobu, razvoj G. groenlandice može potrajati od 7 do 14 godina! Takav spor rast Gynaephora groenlandica objašnjava se ekstremnim okolišnim uvjetima u kojima se kukac mora razvijati. 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 muhe, To su jedini insekti poznati znanosti koji mogu živjeti i hraniti se sirovom naftom. Ova je vrsta 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 vrlo toksična tvar za većinu životinja. Međutim, dok se ličinke, 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 crijeva muha u potpunosti napunjena uljem. Do sada znanstvenici nisu opisali ponašanje parenja tih muva, kao ni mjesto gdje polažu jaja. Ipak, pretpostavlja se da se to ne događa unutar naftnog bazena.


Jezero bitumena 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 usporedbu: najviše slano more u Svjetskom oceanu - Crveno more, ima slanost od samo 41 ppm). Izuzetno visoka slanost akumulacije čini ga neprikladnim za život svih živih bića u njemu, osim ličinki obalnih muha, nekih algi i slanih škampi.

  Potonji, usput, žive ne samo u ovom jezeru, već i u drugim akumulacijama, čija slanost nije manja od 60 ppm. Ova značajka omogućuje Artemiji da izbjegne zajednički život s većinom vrsta grabežljivaca, poput riba. Ovi rakovi posjeduju segmentirano tijelo s širokim lisnatim prilogom na kraju, a obično ne prelaze 12 milimetara. Oni se široko koriste kao hrana za akvarijske ribe, a također se uzgajaju u akvarijima. 5. Tardigrade, Ova sićušna stvorenja, koja ne prelaze 1 milimetar, najotpornija su životinjama na visokim temperaturama. 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 te životinje ne mogu samo podnijeti ekstremne temperature, već i bez hrane i vode više od 10 godina!


Znanstvenici su otkrili da im to pomaže da zaustave metabolizam, uđu u stanje kriptobioze, kada se kemijski procesi u životinjskom tijelu približe nula razini. U tom stanju, sadržaj vode u tijelu tardigrada može pasti na 1%! Uz to, sposobnost da se radi bez vode uvelike ovisi o visokoj razini posebne tvari u tijelu ove životinje - šećera koji ne smanjuje trehalozu, koji štiti membrane od uništenja. Zanimljivo je da iako su tardigrade sposobne 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, mahovinama i lišajevima.