Самая большая в мире бактерия

Самая большая бактерия в мире • Живая природа

мая 03, 2012

Самая большая бактерия в мире

Карлики и гиганты среди бактерий

Бактерии – мельчайшие живые организмы, являющиеся самой распространенной формой жизни на Земле. Обычные бактерии примерно в 10 раз мельче человеческой клетки. Их размер составляет порядка 0,5 микрон, а разглядеть их можно только при помощи микроскопа. Однако, в мире бактерий, оказывается, тоже есть свои карлики и гиганты. Одной из таких гигантов считается бактерия Epulopiscium fishelsoni, размеры которой достигают половины миллиметра! То есть, она достигает по величине размеров песчинки или крупинки соли и ее можно разглядеть невооруженным взглядом.

Размножение Epulopiscium

В Корнуэлльской академии были проведены исследования, направленные на определение причин таких крупных размеров. Как оказалось, бактерия хранит в себе 85 000 копий ДНК. Для сравнения, в клетках человека содержится только 3 копии. Это милое создание проживает в пищеварительном тракте тропической рифовой рыбы Acanthurus nigrofuscus (рыбы-хирурга).

Обычные виды бактерий очень малы и примитивны, у них нет органов и питание происходит через оболочку. Питательные вещества равномерно распределяются по телу бактерий, поэтому они должны быть небольшие. В отличие от них, Epulopiscium многократно копирует свою ДНК, равномерно, вдоль оболочки распределяет копии, и они в достаточном объеме получают питание. Такое строение дает ей возможность мгновенного реагирования на внешние раздражители. Непохож на остальные бактерии и способ ее деления. Если обычные бактерии просто делятся пополам, то она выращивает внутри себя две клетки, которые после ее смерти просто выходят наружу.

Намибийская серная жемчужина

Однако, даже эта, далеко не маленькая бактерия, не может сравниться с самой большой бактерией в мире, которой считается Thiomargarita namibiensis, по другому «Намибийская серная жемчужина» - грам-отрицательная морская бактерия, открытая в 1997 году. Она не только состоит всего из одной клетки, но при этом, у неё нет поддерживающего скелета также, как и у эукариотов. Размеры Thiomargarita достигают 0,75-1 мм, что позволяет увидеть её невооруженным взглядом.

По типу обмена веществ Тиомаргарита является организмом, который получает энергию в результате восстановительно-окислительных реакций и может использовать нитрат, как конечный объект, получающий электроны. Клетки Намибийской серной жемчужины неподвижны, а потому содержание нитрата может колебаться. Thiomargarita может запасать нитрат в вакуоли, занимающей около 98% от всей клетки. При низкой концентрации нитрата, её содержимое используется для дыхания. Сульфиды окисляются нитратами до серы, которая собирается во внутренней среде бактерии в виде мелких гранул, чем и объясняется жемчужная окраска Тиомаргариты.

Исследование Тиомаргариты

Исследования, проведённые не так давно, показали, что Thiomargarita namibiensis может быть не облигатным, а факультативным организмом, получающим энергию без присутствия кислорода. Она способна к кислородному дыханию, если этого газа достаточно. Ещё одна отличительная черта данной бактерии – возможность палинтомического деления, происходящего без увеличения промежуточного роста. Этот процесс используется Thiomargarita namibiensis в стрессовых состояниях, вызванных голоданием.

Бактерия была открыта в донных осадках выровненной окраины материка, вблизи Намибийского побережья, Хайде Шульц, немецким биологом и её коллегами в 1997 году, а в 2005 году, в холодных клюдах дна Мексиканского залива, обнаружили близкий штамм, что является подтверждением широкого распространения Намибийской серной жемчужины.

Виктор Островский, Samogo.Net

Последние опубликованные

Самая большая свинья в мире: где она живет? Рейтинг детских смесей: самые популярные производители

Самые большие живые существа в мире

Многие люди считают невозможным понять жизнь во всем ее многообразии: не только насекомых, птиц, рыб, рептилий и млекопитающих, которых все знают и любят, но и вирусы, бактерии, простейших, беспозвоночных, а также растения и грибы. В это статье, мы приглашаем вас на увлекательную экскурсию по списку 25 самых больших живых существ на Земле, начиная от гигантов по стандартам микромира - вирусов, бактерий и амеб к крупнейшим беспозвоночным, насекомым, амфибиям, птицам, рептилиям, рыбам, млекопитающим, растениям и грибам.

1. Самый крупный из известных вирусов (1,5 мкм в длину)

Фото: Pithovirus

Можно долго спорить, являются ли на самом деле вирусы живыми организмами - одни биологи говорят да, другие не столь уверены. Тем не менее, нет никаких сомнений, что Pithovirus настоящий гигант среди известных науке вирусов (около 1,5 мкм в длину), на 50 процентов больше ближайшего рекордсмена - Pandoravirus. Возможно вы подумали, что возбудитель такого размера, как Pithovirus способен заражать крупных животных таких, как слоны, бегемоты или даже людей. Но не стоит волноваться, вирус поражает лишь амеб, которые не на много больше его самого.

2. Самая большая в мире бактерия (более 0,5 мм в длину)

Фото: Thiomargarita namibiensis

Thiomargarita namibiensis - в переводе латыни означает "намибийская серная жемчужина". Такое название бактерия получила из-за гранул серы, включенных в цитоплазму, придающих ей блестящий внешний вид. Размер thiomargarita namibiensis составляет более половины миллиметра в ширину, что дает возможность рассмотреть ее неворужоным глазом. Thiomargarita namibiensis абсолютно безвредна для людей и животных, так как является литотрофом (организмы, использующие неорганические вещества в качестве окисляемых субстратов (доноров электронов)).

3. Самая большая амеба на планете (3 мм в длину)

Фото: амеба из рода Chaos

Самая большая амеба относится к роду «Chaos». Конечно, она намного меньше чудовищных амеб из комиксов и научно-фантастических фильмов. Но все же, это настоящий великан среди амеб, которого легко разглядеть невооруженным глазом. Еще одной особенностью крупнейшей в мире амебы, является способность переваривания мелких многоклеточных организмов, бактерий и протистов.

4. Самый тяжелый жук (85-110 г)

Фото: Жук-Голиаф и мышь

Несмотря на то, что голиаф не самый длинный жук в мире, тем не менее, учитывая их массу (некоторые особи весят более 100 г), они несомненно соответствую своему названию. Жук-голиаф, по массе и размеру сопоставим со взрослой мышей песчанкой, в чем вы уже убедились посмотрев фото выше.

5. Крупнейший паук (масса тела до 175 г)

Фото: Терафоза Блонда или птицеед-голиаф

Терафоза Блонда или птицеед-голиаф - крупнейший паук мира, родом из тропических лесов Южной Америки. Учитывая ноги, длина тела птицееда-голиафа может достигать до 28 см, а вес - до 175 г. Продолжительность жизни самок пауков-гигантов в дикой природе составляет до 25 лет, а половая зрелость наступает в 3 года. Самцам повезло меньше, несмотря на то, что их не съедает самка после акта спаривания, как у других видов пауков, продолжительность жизни у них значительно короче - от 3 до 6 лет.

6. Самый большой червь (средняя длина 60-90 см)

Фото: Африканский гигантский червь

Если вы испытываете сильную неприязнь к червям, то вас может встревожить факт существования более половины дюжины видов гигантских червей - самым большим из которых является африканский гигантский червь, длиною до 1,5 м. Несмотря на размеры сопоставимые со средней змеей, гигантские дождевые черви являются столь же безобидны, как их мелкие собратья. Они любят закапываться глубоко в грязи, держаться подальше от людей (и остальных животных), спокойно поедая гнилые листья и другие разлагающиеся органические вещества.

7. Самая крупная амфибия (масса тела до 3 кг)

Фото: Лягушка-голиаф

"Голиаф" является популярным названием для крупнейших в своем роде представителей фауны (см. пункты №4 и №5). Лягушка-голиаф обитает в западно-центральной части Африки. Средний вес лягушки-голиаф около 2,5 кг, что гораздо меньше, чем масса Beelzebufo ampinga (около 5 кг) - крупнейшая лягушка, жившая на Земле во времена позднего мелового периода.

8. Самое большое членистоногое животное (3-4 м с учетом ног)

Фото: Японский краб - паук

Японский краб-паук поистине огромное и чрезвычайно длинноногое животное. Передние ноги этого представителя членистоногих достигают длины до 2 м, а туловище до 45 см. Пестрый, оранжево-белый окрас экзоскелета служит отличной маскировкой от крупных морских хищников. Как большинство других странных существ, японский краб-паук является ценным деликатесом в Японии, но в последнее время, редко встречаются в меню ресторанов из-за давление со стороны защитников природных ресурсов.

9. Крупнейшее цветковое растение (диаметр до 1 м)

Фото: Раффлезия Арнольда

Раффлезия Арнольда или трупная лилия (из-за характерного запаха гнилого мяса) - цветковое, паразитическое растение, которое вы не захотели бы видеть в своем саду. У раффлезии нет стебля и листьев, цветок живет за счет других растений, прикрепляясь к ним специальными присосками. Диаметр цветка составляет 60-100 см, а вес до 8 кг.

К счастью для всех нас, среда обитания Раффлезии Арнольда, ограничивается Индонезией, Малайзией, Таиландом и Филиппинами. Вы определенно не встретите ее в соседском саду. :)

10. Самая большая губка на планете (до 2 м в диаметре)

Фото: Гигантская морская губка

Кроме того, что гигантская морская губка (Xestospongia muta) крупнейшая в своем роде, это рекордсмен по продолжительности жизни среди беспозвоночных животных, некоторые особи живут более 1000 лет. Как и другие виды губок, xestospongia muta питается путем фильтрации мелких организмов из морской воды.

11. Самая крупная медуза (до 37 м в длину)

Фото: Волосистая цианея

С диаметром купола около 2 м и щупальцами более 30 м, по длине волосистая цианея, сопоставима с синим китом (см. пункт №22). Несмотря на столь гигантские размеры, щупальца этих медуз не представляют смертельной опасности для человека (только болезненные ощущения и сыпь на коже). Волосистая цианея, также выполняет важную экологическую функцию, предоставляя различным видам рыб и ракообразных убежище под огромным куполом.

Интересным является то факт, что волосистые цианеи - любимый источник пропитания для другого гиганта в этом списке - кожистой черепахи (см. пункт №17)

12. Самая большая летающая птица (взрослые самцы весят до 20 кг)

Фото: Африканская большая дрофа

Учитывая огромную (по меркам птиц) массу тела - до 20 кг, африканская большая дрофа идет против законов аэродинамики. Это не самая изящная птица в мире, когда дело касается полета. На самом деле, африканская большая дрофа, значительную часть жизни проводит на суше в южной части Африки, громко кудахкая и поглощая почти все, что движется. Полет она использует только в случаи крайне опасности.

В этом отношении, африканская большая дрофа не отличается от еще более крупных птерозавров - летающие рептилии мезозойской эры.

13. Самый большой представитель протистов (более 45 м в длину)

Фото: водоросли Macrocystis pyrifera

Многие люди ошибочно полагают, что существует только четыре категории жизни - бактерии, растения, грибы и животные - но не стоит забывать о примитивных эукариотических организмах, таких как протисты и хромисты. Скорей всего вас удивит тот факт, что все водоросли относятся к протистам. Самым большим представителем протистов является Macrocystis pyrifera - вид бурых водорослей из семейства ламинариевые, который способен вырастать более 45 м в длину, обеспечивая надежным убежищем множество морских организмов.

14. Крупнейшая не летающая птица (до 270 см в высоту и массой до 156 кг)

Фото: Страус

Если брать глобально, то страус не только крупнейшая не летающая птица, но и вообще самая большая птица из ныне живущих на Земле. Максимальная зарегистрированная высота страуса составляет 2,7 м, а масса - 156 кг. Может показаться невероятным, но относительно недавно (около 200-300 лет назад) на острове Мадагаскар, обитал вид птиц - мадагаскарский эпиорнис, по сравнению с которыми страус показался бы цыпленком. Эти птицы могли достигать 3-5 м в высоту и до 500 кг в весе, что сопоставимо с размерами птиц рода Дроморнисы (Dromornis), живших на планете в период позднего миоцена.

15. Самая большая змея (масса - 97,5 кг)

Фото: Анаконда

По сравнению с другими организмами из этого списка, классификация змей по размерам значительно затруднена. Даже профессиональные натуралисты имеют тенденцию к завышению размера змей, которых они наблюдали в дикой природе, так как, транспортировка крупных экземпляров для детального изучения, практически не возможна. При этом, большинство ученых согласны, что анаконда является крупнейшей змеей планеты. Самая большая из пойманных анаконд, имела длину 521 см и массу 97,5 кг.

16. Крупнейший представитель двустворчатых моллюсков (более 200 кг)

Фото: Гигантская тридакна

Гигантская тридакна - самый большой вид из класса двустворчатые моллюски, встречающийся в водах Тихого и Индийского океанов. Максимальная масса гигантской тридакнаны составляет более 200 кг, а длина раковины может превышать 1 м. Несмотря на грозную репутацию, гигантский моллюск закрывать свою раковину лишь в случаи опасности, а его размеров не достаточно, чтобы проглотить взрослого человека.

17. Самая крупная черепаха (масса более 500 кг)

Фото: Кожистая черепаха

Кожистая черепаха - крупный вид морских черепах, обитающих в тропических широтах. Эти черепахи разительно отличаются от своих сородичей. Панцирь кожистой черепахи состоит из небольших костных пластинок и не прикреплен к скелету, как у других видов. Кроме строения тела, отличительной особенностью кожистых черепах является их гигантский размер - масса взрослой особи может превышать 500 кг.

18. Самая большая рептилия (масса до 1000 кг)

Фото: Гребнистый крокодил

По меркам динозавров, когда крупнейшая рептилия весила 100 тонн, гребнистый крокодил просто мелкая ящерка. Тем не менее, в мире современных рептилий - эти крокодилы настоящие гиганты. Длина тела взрослой особи гребнистого крокодила варьируется от 3,5 до 6 м, а масса от 200 до 1000 кг.

19. Крупнейшая рыба (максимальный вес 2235 кг)

Фото: Обыкновенная луна-рыба

Своеобразный внешний вид обыкновенной луна-рыба делает ее одним из самых странных обитателей океана. Но эти рыбы известны не только чудаковатым видом, а также своими исполинскими размерами. Рекордный из пойманных экземпляров обыкновенной луна-рыбы, имел длину - 4,26 м и массу - 2235 кг.

20. Крупнейшее наземное млекопитающие (средняя масса 5 т)

Фото: Саванный слон

Саванный слон - млекопитающее из рода африканских слонов, а также самое большое наземное животное. Средняя масса самки составляет 3 т, а самца - 6 т. Взрослый саванный слон, способен ежедневно съедать около 200 кг растительности и выпивать до 200 л воды.

21. Самая большая акула (более 12 м в длину)

Фото: Китовая акула

Как ни странно, но самые крупные животные мирового океана, обычно питаются микроскопическими организмами. Подобно синему киту (см. следующий пункт), рацион китовой акулы в основном состоит из планктона, мелких кальмаров и рыб. Что качается размеров китовой акулы, то здесь не возможно назвать точные цифры. Существует различные источники, утверждающие о пойманных гигантских особях более 20 м в длину и массой до 40 т. Учитывая тягу многих рыбаков к преувеличению, нельзя быть на 100% уверенным в этих данных. По всей видимости, более реальные размеры китовой акулы составляют 12-14 м в длину.

22. Самое крупное морское животное (200 т)

Фото: Синий кит

На самом деле, синий кит не только крупнейшее морское животное, но и по всей видимости самое большое животное в истории жизни на Земле, науке пока не известны динозавры или другие рептилии массой в 200 т. Как и китовая акула (см. предыдущий пункт), синий кит питается микроскопическим планктоном, фильтруя бесчисленные галлоны морской воды через плотные пластин китового уса. Ученые-натуралисты считают, что взрослый синий кит потребляет 3-4 тонны криля каждый день.

23. Крупнейший гриб (600 т)

Фото: Опята

Возможно, в вашем понимании самый большой гриб имеет ножку толщиною в столб и шляпу размером с крышу дома, но в действительности все выглядеть иначе. Гриб рекордсмен, а точнее колония грибов, которая имеет общую грибницу и функционирует, как единый организм, находится в лесах штата Орегон, США и относится к роду опенок. Колония охватывает площадь в 2000 акров и имеет общую массу около 600 т. Возраст гигантского гриба, по подсчетам ботаников составляет более 2400 лет.

24. Самое большое одиночное дерево (около 1000 т)

Фото: Секвойядендрон гигантский

Гигантская секвойя - дерево, по истине исполинских размеров. Высота ствола гигантской секвойи достигает 100 м, при диаметре 10-12 м, а расчетная масса самых крупных деревьев составляет около 1000 т. Они, также относятся к самым древним организмам на планете, кольца одного дерева на Северо-Западе США, указывали на возраст 3500 лет.

25. Самая большая колония деревьев (6000 т)

Фото: колония деревьев "Пандо"

Подобно колонии грибов (см. пункт 23), крупнейшая колония тополя осинообразного "Пандо", расположенная в штате Юта, США имеет общую корневую систему и одинаковые гены. Проще говоря все деревья колонии - клоны, произошедшие от общего предка около 80000 лет назад. К сожалению, в настоящее время, Пандо в плохом состоянии, медленно угасая от засухи, болезней и нашествия насекомых. Ботаники отчаянно пытаются решить проблему, так что надеемся, эта колония сможет процветать еще не менее 80000 лет.

Не нашли, то что искали? Используйте форму поиска по сайту

Понравилась статья? Оставь комментарий и поделись с друзьями

Краткий обзор необычных свойств бактерий: Наука и техника: Lenta.ru

Если представить себе ресторан, в котором подают различных бактерий, то меню такого заведения состояло бы из многих томов, а посетители и за несколько лет не смогли бы "перепробовать" все блюда. Список одних только названий разделов в таком меню занял бы не одну страницу: бактерии самого необычного внешнего вида, бактерии всех цветов радуги, бактерии с самым необычным рационом, самые древние бактерии. Похоже, на нашей планете не существует ни одного места, где бы не было обнаружено бактерий.

Бактерии – одноклеточные организмы, не имеющие оформленного ядра. То есть, их ДНК находится не в отдельном компартменте, а погружена прямо в содержимое клетки. Это ключевое отличие бактерий от ядерных организмов, или эукариот, на основании которого бактерий выделили в отдельное царство.

Бактерии имеют относительно простую клеточную организацию, и именно они стали одними из первых существ, заселившими нашу планету. За миллионы лет бактерии смогли освоить практически все экологические ниши. Чтобы приспособиться к необычным местам обитания, им пришлось развить необычные функции. Они научились питаться светом, нефтью, жить в арктическом холоде и в кипящей воде, собирать свой геном из кусков и синтезировать сотни тысяч геномов. Опишем подробнее самые необычные пункты бактериального меню.

Всеядные

Из-за быстрого размножения бактерии постоянно находятся в условиях жесткой конкуренции. Чтобы выжить, они научились находить источники пищи практически во всем. Самым очевидным и доступным стал солнечный свет. С его помощью получают энергию, например, цианобактерии, которых также называют сине-зелеными водорослями. Они получают необходимую для жизни энергию с помощью процесса оксигенного фотосинтеза, для которого необходимы только свет, вода и углекислый газ. В качестве побочного продукта фотосинтеза выделяется кислород. Именно цианобактерии насытили атмосферу Земли кислородом, без которого не может существовать большинство организмов.

Стремясь обеспечить себе спокойное существование, некоторые бактерии предпочли найти другие источники питания. Для этого им потребовалось серьезно изменить свою клеточную организацию, однако такая перестройка позволила занять свободную экологическую нишу. Несколько групп бактерий развили способность перерабатывать нефть. Бактерии, относящиеся к родам Pseudomonas, Bacillus, Serratia, Alcaligenes, осложняют жизнь нефтяникам, разлагая различные составляющие нефти до простых углеводородов. Однако бактерии с такими нестандартные пищевыми пристрастиями могут приносить и пользу. В настоящее время ученые из разных стран активно разрабатывают технологии очистки воды после разливов нефти с помощью нефтеокисляющих бактерий.

Некоторые бактерии, живущие в почве, научились питаться веществами, специально созданными для их уничтожения. Ученые обнаружили несколько сотен видов бактерий, которые могут использовать антибиотики в качестве единственного источника питания. Такие бактерии потенциально опасны для человека, даже если сами они не вызывают никаких заболеваний. Любители антибиотиков могут передавать свои гены патогенным микроорганизмам – такая практика весьма распространена среди бактерий.

Любители экстремальных температур

"Черные курильщики" Фото с сайта uni-bremen.de

Lenta.ru

Несколько десятилетий назад ученые обнаружили в океане "черные курильщики" – уникальные геотермальные источники. "Черные курильщики" образуются, как правило, в рифтовых зонах, где сквозь трещины литосферных плит прорывается раскаленный газ, нагревающий воду до экстремально высоких температур – 300-400 градусов по Цельсию. В воде "курильщиков" растворены сероводород и сульфиды металлов, которые окрашивают ее в черный цвет.

Ученые не ожидали обнаружить жизнь в таких условиях, однако, к их удивлению, фауна "черных курильщиков" оказалась очень разнообразной. Каменистые склоны вокруг "курильщиков" населяют многочисленные бактерии. Температура воды вокруг склонов немного холоднее, чем в сердце "курильщика", – всего около 120 градусов Цельсия. Приспособившиеся к кипятку бактерии процветают – естественных конкурентов у них нет.

В толще льда, покрывающей подледное озеро Восток в Антарктиде, были найдены несколько видов бактерий. Они, правда, были скорее мертвыми, чем живыми. Ученые определили, что найденные бактерии являются термофильными – то есть, предпочитают жить при повышенных температурах. Исследователи выдвинули гипотезу, согласно которой в озере Восток есть или были теплые источники, которые подогревали воду озера.

Кстати, именно бактерии оказались ответственными за образование снежинок. Недавно ученые обнаружили, что "затравкой" для их формирования во многих случаях являются патогенные для растений микроорганизмы Pseudomonas syringae. Лучше всего они "стимулируют" рост кристаллических ледяных структур при температурах от минус семи градусов по Цельсию до нуля.

Самые стойкие бактерии

Рентгеновское или гамма-излучение смертельно опасно для живых организмов. Оно вызывает разрывы в ДНК, а в больших дозах в буквальном смысле разрывает ее на куски. Однако некоторые бактерии прекрасно переносят гамма-излучение. Речь идет о Deinococcus radiodurans. Эта бактерия размножается после получения дозы радиации, почти в тысячу раз превышающей смертельную для человека дозу. Уникальный организм полностью восстанавливает свой геном всего за шесть часов. Секрет заключается в том, что Deinococcus radiodurans несет не одну, как большинство бактерий, а несколько копий своей ДНК. При облучении разрывы в каждой из копий происходят в разных местах, поэтому бактерия может сложить целую мозаику из имеющихся кусков.

Самые запасливые бактерии

Кстати, Deinococcus radiodurans - далеко не чемпионы по количеству копий своего генома. Недавно ученым-микробиологам удалось установить, что бактерии из рода Epulopiscium несут в каждой клетке около 200 тысяч геномных копий. Причем их число коррелирует с размером бактериальной клетки. Эволюционное и экологическое значение такой особенности пока неясно. Кстати, Epulopiscium отличает еще одна черта – их размер. Клетки этих микроорганизмов могут достигать 600 микрометров, при том что средний размер бактериальной клетки колеблется от 0,5 до 5 микрометров.

Самые большие и маленькие

В принципе, большой размер для бактерий является недостатком, так как у них отсутствуют специальные механизмы поглощения питательных веществ. Большинство бактерий получает пищу путем простой диффузии. Чем больше размер бактериальной клетки, тем меньше для нее отношение площади поверхности к объему, а значит тем труднее для нее получить необходимое количество пищи. То есть, большие бактерии обречены на голодание. Правда, у гигантов есть своя правда. Благодаря размеру они являются трудной добычей для бактерий-хищников, которые поедают жертв, "обтекая" и переваривая их.

Самые маленькие бактерии по размеру сравнимы с крупными вирусами. Например, микоплазма Mycoplasma mycoides не превышает 0,25 микрометра. Согласно теоретическим подсчетам, сферическая клетка диаметром менее 0,15-0,20 микрометров становится неспособной к самостоятельному воспроизведению, поскольку в ней физически не помещаются все необходимые структуры.

Самые многочисленные

Наконец, бактерии являются основными жителями планеты Земля. Их численность оценивается цифрой с 30 нулями (примерно 4-6*10³⁰), а общая биомасса составляет около 550 миллиардов тонн. Каждый день ученые открывают несколько новых видов бактерий. Кроме того, благодаря быстрому размножению и высокой скорости мутирования, бактерии постоянно образуют новые виды. Все новые и новые виды.

Гиганты мира микробов — самые большие одноклеточные организмы: kurai_31 — LiveJournal

Несмотря на то, что весьма очевидные яйцеклетки птиц и рыб большинство людей ест почти ежедневно, при словах «одноклеточный организм» представляется нечто такое, что можно разглядеть лишь в микроскоп. Действительно, подавляющее большинство одноклеточных тварей не превышает габаритов в сотые доли миллиметра, и это объяснимо рядом факторов. Крупным живым клеткам труднее поддерживать целостность структуры, сложнее транспортировать пищу и отходы внутри организма, кроме того, внушительный рост требует изрядной энергии, что эволюционно невыгодно.

Но мир микробов богат на виды, стар и разнообразен, посему полон исключениями из правил. И некоторые организмы, к коим прилепить бы приставку «микро-», вопреки эволюционной выгоде достигают совсем не микроскопических размеров. Что, естественно, восхищает и завораживает.

Инфузория-трубач

Это пресноводное существо похоже на трубу древнего граммофона и вырастает до 2 мм в длину, поэтому инфузорию-трубача можно изучать без приборов. Простейшие рода Stentor хорошо известны любителям микробов. Два миллиметра не кажутся супердлиной, однако же многие многоклеточные дети природы занимают гораздо меньше места в среде обитания и на предметных стеклах.

Самые большие из царства одноклеточных организмов. Топ 10

Инфузория-трубач

Инфузорию-трубача делает колоссом в мире мелюзги её анатомия. В отличие от заурядных эукариот, Stentor содержит в себе не одно, а несколько ядер. Это облегчает ему ежедневный труд по поддержанию себя в духе. В случае данной инфузории многочисленные малые ядра отвечают за размножение, а большое ядро — макронуклеус — заведует всем прочим, играя роль этакого мозгового центра.

Тельце трубача покрыто ресничками разной длины. Их дружные движения позволяют инфузории плавать. Питаются эти колоссы микрокосма, например, илом. Функцию рта выполняет узкая оконечность «трубы». При этом в пищу попадают некоторые бактерии, небольшие простейшие и даже крошечные невезучие многоклеточные.

Багамская громия

Однажды ученые из Техасского универа отправились на дно морское рядом с Багамскими островами и обнаружили там, в сумрачных глубинах, десятки необычных сферических объектов размером с виноградины. Эти объекты казались неподвижными, но явно оставляли следы на песке длиной до полуметра. Сначала специалисты думали о каких-то неизвестных моллюсках или даже странно себя ведущих какашках. Правда же изумила, ибо загадочные кучки оказались шаровидными простейшими диаметром до 3 сантиметров. Которые катились по дну морскому в почти нулевой температуры воде.

Багамская громия является амебоподобным организмом, имеющим раковину, мягкую и пористую. В отверстия в оной просовываются псевдоподии, с помощью чего громия перемещается по дну, питаясь органикой, попавшейся по пути.

Открытие этого существа изменило некоторые взгляды на эволюцию живых существ, поскольку ранее считалось, что первыми еще в докембрийскую старину научились ползать многоклеточные животные с двусторонней симметрией. А следы, которые оставляет громия, весьма похожи на древние окаменелые отпечатки, которым почти 2 миллиарда лет.

К сожалению, мало что известно об этих мячиках с цитоплазмой, потому что доставить в лабораторию живые экземпляры громий очень трудно. Несмотря на свои раковины, простейшие весьма хрупки и уязвимы. Ученые говорят, что они гораздо мягче ягод винограда, на которые эти гиганты-микробы чем-то похожи.

Ацетабулярия

Известная как «русалочий бокал», ацетабулярия представляет собой уникальный род зеленых водорослей, подобных по форме шляпочным грибам. Эти растения мелководья тропических морей бывают до 10 см в длину и растут обычно группами, крепясь ножками к донным камням и красуясь своими светло-зелеными шапочками.

Обычно крупные одноклеточные существа имеют более одного ядра, чего не скажешь об удивительной ацетабулярии, которая большую часть жизни проводит всего с одним гигантским вместилищем ДНК, расположенным в основе своего «стебелька». Только в час размножения образуются добавочные ядра, мигрирующие в верхушку водоросли, где они превращаются в спороподобные цисты, кои после зимовки и сложной трансформации становятся молодыми ацетабуляриями. Жизненный цикл этих колоссальных ценоцитов составляет около трех лет.

В ходе экспериментов, проведенных за деньги нацистов в 1930-х и 40-х годах немецким ученым Иоахимом Хаммерлингом, было установлено, что после пересадки одному виду ацетабулярии ядра водоросли другого вида исходное растение начинает формировать новую шляпку, преображаясь в необычный гибрид.

Кроме того, «бокал, из которого пьют русалки» прекрасно регенерирует, будучи поврежденным, чем весьма напоминает некоторые многоклеточные виды мира флоры и фауны.

Пузатая валония

Одни кличут эту забавную мелководную тварь «глазом моряка», другие — просто «водорослью-пузырем». Валония пузатая без труда вырастает до 4 см в диаметре и даже больше, один организм — одна живая клетка со многими ядрами, чаще всего территориально одинокая и всегда похожая на отполированный камушек зеленоватого окраса. Иногда на поверхности этого одноклеточного морского чуда приживаются и мелкие «многоклеточники».

Несмотря на биологическую странность и экзотический облик водоросли, пузатую валонию не жалуют владельцы больших морских аквариумов. Если растение случайно вселится, то захватит всё дно, от него ужасно трудно избавиться. Давить или рвать на части сей живучий сорняк — не дело, ибо именно клеточным делением пузатая валония с ее «коллекцией» ядер и размножается.

Каулерпа тиссолистная

Про неё можно подумать, будто это какой-то папоротник, однако по сути своей сие растение гораздо проще. И значительно решительнее в росте. То, что неопытному ныряльщику покажется зарослями подводной флоры, на деле окажется одной или всего несколькими живыми клетками, «маскирующимися» под сложные многоклеточные кущи. Эти примитивные создания называются «каулерпа таксифолия», или просто каулерпа-ёлочка, удивительный ползучий стебель тиссолистный. Одна клетка этой зеленой водоросли с её бесчисленными хранилищами ДНК может очень быстро раздаться почти на три метра вширь, что регулярно происходит в Средиземном море, разрушая здоровую экологию тамошних глубин. За что каулерпа-елочка признана особо злостным сорняком. В Калифорнии этот «микроб-гигант» вообще считается незаконным видом.

Средиземноморская разновидность тиссолистной каулерпы, клетки которой достигают рекордных габаритов, своим статусом вредителя обязана человеку. Еще полвека назад эта необычная водоросль в Средиземном море не обитала совсем. Но в 1970-х некий аквариум в Германии заказал из тропиков образцы каулерпы, но не просто для красоты и несложного ухода. Пытливые немцы подвергли «елочку» техническим издевательствам. Макрофит облучали ультрафиолетом и обрабатывали химическими мутагенами. В результате получился одноклеточный монстр, очень быстро растущий и устойчивый к понижению температуры обитания. Холодостойкую и симпатичную с виду водоросль в 1980 году выпустили в Средиземное море — кто-то из аквариумистов-любителей из Монако постарался.

За четыре года случилось неминуемое. После бегства из аквариума мутировавшая каулерпа победоносно оккупировала прибрежные воды Средиземноморья. В отличие от природного собрата, клетка-мутант оказалась не только агрессивной, но и устойчивой к загрязнениям. К тому же, способной регенерировать из кусочка размером всего в сантиметр. И ядовитой. Попытки очистить от зарослей каулерпы курортное мелководье провалились.

Поэтому в конце 20 века за одноклеточным организмом «каулерпа таксифолия» закрепилось прозвище «водоросль-убийца». Растение включено в сотню наиболее опасных инвазивных видов, остановить распространение коих — священный долг каждого неравнодушного землянина.

Амёба Хаос

Вообразите амёбу из школьного учебника. Увеличьте её до размеров кунжутного зернышка. У вас получится существо Chaos carolinensis. Поскольку такие простейшие постоянно меняют форму, то рекордсмены среди хаосов способны вытягиваться до 5 мм в длину. Столь грузных одноклеточных можно фатально ранить, просто накрыв предметным стеклышком микроскопа.

Несмотря на свои внушительные размеры, Chaos carolinensis ведёт себя так же, как его микроскопические родственники, носители ложноножек. С помощью псевдоподий хаосы перемещаются, ими же хватают еду. Затем еда в вакуолях переваривается живьем, а остатки мусором выбрасываются из клетки наружу. Питается громадная амеба микробами других видов, а также мелкими животными вроде ветвистоусых рачков. Хаос будет есть почти нон-стоп до тех пор, пока не станет готов к размножению.

Подобно соседям по списку великанов мира микробов, одноклеточный хаос имеет множество контрольных центров, просто потому, что управлять столь массивной клеткой одно ядро не в силах. В зависимости от размера, Chaos carolinensis может обладать до 1000 ядер.

Спиростомум

Инфузорию спиростомум можно найти и узреть как в пресных, так и в соленых водах. И принять за какого-то маленького червячка. Вытянутое тельце спиростомума достигает в длину 4 миллиметров. Лишь при взгляде в окуляр микроскопа становится ясно, что это подвижное существо — одна большая и очень длинная клетка, покрытая густым лесом ресничек.

Спиростомум — чемпион мира микробов по способности к изменению объема тела. Будучи потревоженной, инфузория может ужаться на 75% за время менее 1/200 секунды — быстрее, чем любая иная живая клетка.

В отличие от прожорливых инфузорий-трубачей, спиростомум не ест многоклеточных существ, а обходится лишь бактериями. Размножаются великаны простым делением и очень не любят, если в воде имеются тяжелые металлы, что делает этих инфузорий друзьями экологов.

Сирингаммина хрупчайшая

Еще один нелишний кандидат на звание крупнейшего одноклеточного существа на Земле — хрупкий «монстр» из класса ксенофиофор. В этот класс «носящих чужие тела» организмов входит множество жителей океанского дна, сгустков цитоплазмы, строящих для себя в вечной ночи непрочные плетеные «домики» из останков иных тварей, например, губок или радиолярий. Строительный клей клетки ксенофиофор делают сами, по командам, поступающим химически из многочисленных ядер, что плавают в массивных сгустках цитоплазмы. Самый крупный из таких сгустков достигает 20-сантиметровых размеров, охотно колонизируется червями и носит видовое имя Syringammina fragilissima.

К сожалению, жизнь и биология сирингаммины («песчаной флейты Пана» в переводе) до сих пор мало изучена. Ученые подозревает, что питается это одноклеточное бактериями, но как выглядит сам процесс, никто не видел. Есть мнение, что микробов для своего рациона сирингаммина хрупчайшая выращивает сама внутри себя. Механизм размножения этих ризарий также неясен.

Открыли хрупких глубоководных существ в 1882 году шотландцы, у родных североморских берегов. Впоследствии сирингаммин нашли и на шельфе севера Африки.

Имя им легион…

Среди наземных одноклеточных гигантов особого внимания заслужили, конечно, слизевики метровой длины, обитатели мертвой древесины. Которых поначалу и долгое время принимали за грибы.

Однако слизевики (в частности, многоголовый фузариум) оказались не только примитивнее, но и в чем-то гораздо умнее грибов. Об интересных выводах японских ученых на сей счет можно прочитать в материале о животных, которые, возможно, умнее нас.

Ученые: бактерий в теле человека не в 10 раз больше, чем своих клеток

Их подсчеты показали, что тело человека содержит в себе около 30 триллионов клеток, львиная доля которых – 24 триллиона – являются эритроцитами, красными клетками крови. Еще триллион клеток приходится на тромбоциты, клетки крови, отвечающие за ее свертывание, и а все остальное тело слагает лишь три триллиона клеток.

Численность бактерий – 39 триллионов – оказалась гораздо меньшей, чем предсказывал Лаки. Это связано с тем, как отмечают авторы статьи, что Лаки использовал некорректную методику оценки численности микрофлоры, ошибочно считая, что "плотность населения" микробов в тонком кишечнике является примерно такой же, как в толстой кишке, что далеко не так.

Таким образом, соотношение клеток и микробов оказалось гораздо более близким к единице, чем показывали расчеты Лаки – бактерий на самом деле не в 10 раз больше, чем клеток, а лишь в 1,3 раза, что опровергает многолетний миф о "доминировании" микробов в теле человека.

Бактериальные клетки разного размера, формы и расположения

Бактерии - это прокариотические одноклеточные микроорганизмы, в которых отсутствуют пигменты хлорофилла. Структура клетки проще, чем у других организмов, поскольку в ней нет ядер или мембраносвязанных органелл.

Благодаря наличию жесткой клеточной стенки бактерии сохраняют определенную форму, хотя они различаются по форме, размеру и структуре.

При просмотре под световым микроскопом большинство бактерий проявляются в трех основных формах: стержень (палочка), сфера (кокк) и спиральный тип (вибрион).Фактически, структура бактерий имеет два аспекта: расположение и форму. Что касается аранжировки, это могут быть парные (дипло), гроздья, похожие на виноград (стафило) или цепочки (стрепто). По форме они могут быть в основном палочками (бациллы), сферами (кокки) и спиралями (спириллум).

Размер бактериальной клетки

Средний диаметр сферических бактерий составляет 0,5–2,0 мкм. Для палочковидных или нитчатых бактерий длина составляет 1–10 мкм, а диаметр - 0,25–1,0 мкм.

E.coli , бацилла среднего размера составляет от 1,1 до 1,5 мкм в ширину и от 2,0 до 6,0 мкм в длину.
Спирохеты иногда достигают 500 мкм в длину, а цианобактерии
Oscillatoria имеют диаметр около 7 мкм.
Бактерия Epulosiscium fishelsoni видна невооруженным глазом (длина 600 мкм, диаметр 80 мкм).
У одной группы бактерий, называемых микоплазмами, есть особи, размер которых намного меньше этих размеров.Их размер составляет около 0,25 мкм, и они являются самыми маленькими ячейками из известных на сегодняшний день. Ранее они были известны как организмы, подобные плевропневмонии (PPLO).
Mycoplasma gallicepticum, w и размером приблизительно от 200 до 300 нм считаются самыми маленькими бактериями в мире.
Thiomargarita namibiensis - крупнейшая в мире бактерия, грамотрицательная протеобактерия, обнаруженная в океанских отложениях у побережья Намибии. Обычно это 0,1—0,3 мм (100—300 мкм) в поперечнике, но наблюдались более крупные клетки до 0.75 мм (750 мкм).

Таким образом, некоторые бактерии намного крупнее средней эукариотической клетки (типичные клетки растений и животных имеют диаметр от 10 до 50 мкм).

Форма бактериальной клетки

Три основных бактериальных формы - это кокковая (сферическая), палочкообразная (палочковидная) и спиральная (закрученная), однако плеоморфные бактерии могут принимать несколько форм.

Форма бактериальной клетки

Кокки (или кокки для отдельной клетки) представляют собой круглые клетки, иногда слегка сплющенные, когда они соседствуют друг с другом.
Бациллы (или бациллы для одной клетки) представляют собой палочковидные бактерии.
Spirilla (или spirillum для отдельной клетки) - это изогнутые бактерии, которые могут варьироваться от слегка изогнутой формы до спиралевидной формы, напоминающей штопор. Многие спириллы неподвижны и способны двигаться. Особая группа спирилл, известная как спирохеты, длинные, тонкие и гибкие.

Расположение кокков

Кокковые бактерии могут существовать поодиночке, парами (как диплококки), группами по четыре (как тетрады), цепочками (как стрептококки), группами (как стапилококки) или в кубиках, состоящих из восьми клетки (как сарцины).Кокки могут быть овальными, удлиненными или уплощенными с одной стороны. Кокки могут оставаться прикрепленными после деления клеток. Эти групповые характеристики часто используются для идентификации определенных кокков.

1. Диплококки

Кокки расположены попарно.

Примеры: Streptococcus pneumoniae, Moraxella catarrhalis , Neisseria gonorrhoeae, и т. Д.

2. Стрептококки

Кокки расположены в цепочки, поскольку клетки делятся в одной плоскости.

Примеры: Streptococcus pyogenes, Streptococcus agalactiae

3. Тетрады

Кокки располагаются в пакетах по четыре клетки, так как клетки делятся на две равнины.

Примеры: Aerococcus, Pediococcus и Tetragenococcus

4. Sarcinae

Кокки расположены кубовидно, так как клетки образуются путем регулярного деления клеток в трех плоскостях. Кокки, которые делятся в трех плоскостях и остаются группами, напоминают группы по восемь кубиков.

Примеры: Sarcina ventriculi, Sarcina ureae и т. Д.

5. Стафилококки

Кокки расположены в виде гроздей винограда, образованных нерегулярными делениями клеток на трех равнинах.

Примеры: Staphylococcus aureus

Расположение бацилл

Цилиндрические или палочковидные бактерии называются «палочками» (множественное число: бациллы).

1. Диплобациллы

Большинство бацилл имеют вид одиночных палочек. После деления диплобациллы появляются парами.

Пример одиночного стержня: Bacillus cereus
Примеры Diplobacilli: Coxiella burnetii, Moraxella bovis, Klebsiella rhinoscleromatis, и т. Д.

2. Стрептобациллы

Клетки образуют одну цепочку. самолет.

Примеры: Streptobacillus moniliformis

3. Coccobacilli

Они такие короткие и коренастые, что кажутся яйцевидными. Они похожи на кокки и палочки.

Примеры: Haemophilus influenzae , Gardnerella vaginalis и Chlamydia trachomatis

4. Palisades

Бактериальный мир

УДИВИТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ

Память
Бактерии могут обнаруживать однопроцентное изменение уровня фонового химического вещества и сохранять эту информацию. Они плывут, проверяя, ощущают ли они более высокий или более низкий уровень вещества в своем новом месте - трюк, который показывает, что у них должна быть функция памяти. Затем, в зависимости от того, что они находят, они продолжают свой путь или меняют направление.

Движение
Крошечные белковые моторы позволяют некоторым бактериям двигаться, вращая хвост, называемый жгутиком. Исследования недавно показали, что разные виды добиваются успеха в тех местах, где они живут. Например, у Campylobacter есть мотор, обеспечивающий крутящий момент, достаточный для прохождения густой слизи в кишечнике.

Другие виды бактерий могут управлять своими собственными движениями с невероятной точностью, расширяя похожие на волосы протеины, называемые пили, которые захватывают поверхность, как крюк.Затем они убирают их, волоча себя по поверхности. Это позволяет отдельным клеткам бактерии находить лучшие точки на поверхности в зависимости от того, где находится больше всего питательных веществ.

Война
Химическое оружие является частью арсенала некоторых видов бактерий. Некоторые производят токсины, которые могут повредить ДНК противника или, в других случаях, клеточную стенку, в результате чего клетка взорвется. В то же время они сами невосприимчивы к действию токсина.

Когда бактерий Vibrio cholera встречаются с противником, они могут выстрелить из ружья, чтобы поразить врага смертельным ядом. Недавние открытия показывают, что внутреннее копье окружает оболочка из более чем 200 взаимосвязанных зубчатых колес. Когда он стреляет, ножны сжимаются и выталкивают ядовитое копье наружу. Это просверливает отверстие в целевой ячейке всего за две миллисекунды.

Выживание
Во враждебных условиях некоторые бактерии могут образовывать защитные слои и превращаться в споры.В этом состоянии покоя они устойчивы к воздействию тепла, ультрафиолетового излучения и дезинфицирующих средств и могут появиться в совершенно жизнеспособном состоянии столетия спустя. Споры, извлеченные из брюшной полости египетских мумий, могут прорасти через сотни лет. Другие споры были отправлены в космос и пережили УФ-излучение.

Одна вещь, при которой бактерии не могут выжить, - это заражение некоторыми видами бактериофагов. Эти вирусы заражают бактериальную клетку, размножаются, а затем вызывают взрыв и смерть клетки.Однако другие фаги интегрируют свою ДНК в собственный геном бактерии, задействовав цикл размножения бактерий.

Evolution
Многие бактерии быстро размножаются в процессе бинарного деления и поэтому быстро адаптируются к окружающей среде. Однако некоторые также идут эволюционным путем, беря или отбрасывая сразу целые участки ДНК. Вместо того, чтобы передавать генетический материал только родительской клетке дочерней клетке, бактерии также могут обмениваться генами напрямую друг с другом.Это называется горизонтальным переносом генов и позволяет бактериям приобретать новые свойства, такие как способность разлагать искусственные пестициды или приобретать устойчивость к антибиотикам.

Связь
Группы бактерий поддерживают связь друг с другом, испуская сигнальные молекулы, немного похожие на феромоны, которые позволяют сообществу почувствовать, насколько они велики. Этот трюк, называемый определением кворума, позволяет бактериям быть уверенными в численной безопасности перед тем, как начать действовать.

Vibrio fisheri - это бактерии, которые живут в симбиозе с морскими животными, такими как гавайский бобтейл-кальмар. Они начинают биолюминесценцию только тогда, когда колония достигает достаточно большого размера, чтобы быть эффективными, экономя энергию до тех пор.

Гигантская бактерия содержит геномы для всей популяции - ScienceDaily

Achromatium oxaliferum - самая крупная (известная) пресноводная бактерия в мире. Он в 30 000 раз больше, чем его «нормальные» аналоги, обитающие в воде, и из-за отложений кальцита он виден невооруженным глазом. Давно известно - по крайней мере, среди любителей бактерий - что некоторые серные бактерии, такие как Achromatium, могут быть очень большими и содержать несколько копий генома. Но тот факт, что одна бактериальная клетка содержит сотни различных геномов, является новым - в том числе и для поклонников бактерий.

Хотя Achromatium oxaliferum известен уже более века, его физиология и генетические особенности остаются в значительной степени неизвестными. Группа исследователей из Института пресноводной экологии и рыболовства во внутренних водоемах им. Лейбница (IGB) и Университета Карла фон Осецкого в Германии, а также Оксфордского университета обнаружила, что отдельные клетки Achromatium содержат до 300 пятен ДНК, каждое с неопределенным числом хромосомы. Одноклеточные геномы и метагеномный анализ показали, что многие хромосомы не являются идентичными копиями друг друга.

Новый рассвет для исследователей бактерий

Обычно образцы окружающей среды - например, воды или почвы - анализируются с использованием последовательностей ДНК / РНК. В этом процессе различные последовательности проливают свет на типы бактерий, содержащихся в образце. Если предположить, что полиплоидная бактерия определенного типа имеет несколько идентичных геномов, то количество разных типов бактерий в пробе воды будет таким же, как и у разных геномов. Однако, если образец также содержит Achromatium или аналогичные полиплоидные бактерии, метод, использованный до настоящего времени, может привести к переоценке истинного разнообразия.Если раньше предполагалось 1000 различных типов бактерий, то, возможно, их всего 100 или меньше.

Всего несколько лет назад все еще считалось, что одноклеточные организмы с несколькими копиями генома являются исключением. Между тем, однако, такие организмы все чаще «обнаруживаются». Таким образом, новое понимание Achromatium oxaliferum может также дать толчок к более пристальному изучению клеток с несколькими или сотнями копий генома, чтобы убедиться, являются ли они на самом деле идентичными копиями.

То же, но другое

Когда клетка Achromatium делится, геномы, вероятно, распределяются по дочерним клеткам «случайным образом». Это случайное деление должно приводить к тому, что новые клетки становятся все более непохожими. И все же как Ахроматиуму удается все же оставаться прежним? Сильное давление окружающей среды приводит к сохранению функциональности, обеспечивая «выживание» Achromatium: материнские и дочерние клетки остаются одними и теми же организмами.

История Источник:

Материалы предоставлены Forschungsverbund Berlin e.V. (ФВБ) . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Типы, характеристики, места обитания, опасности и многое другое

Бактерии - это микроскопические одноклеточные организмы, которые существуют миллионами в любой среде, как внутри, так и вне других организмов.

Некоторые бактерии вредны, но большинство служат полезным целям. Они поддерживают многие формы жизни, как растений, так и животных, и используются в промышленных и медицинских процессах.

Считается, что бактерии были первыми организмами, появившимися на Земле около 4 миллиардов лет назад.Самые старые из известных окаменелостей относятся к организмам, подобным бактериям.

Бактерии могут использовать большинство органических и некоторые неорганические соединения в качестве пищи, а некоторые могут выжить в экстремальных условиях.

Растущий интерес к функции микробиома кишечника проливает новый свет на роль бактерий в здоровье человека.

Бактерии - одноклеточные организмы, не являющиеся ни растениями, ни животными.

Они обычно имеют длину несколько микрометров и существуют вместе миллионными сообществами.

В грамме почвы обычно содержится около 40 миллионов бактериальных клеток. В миллилитре пресной воды обычно содержится около миллиона бактериальных клеток.

По оценкам, на Земле обитает не менее 5 нониллионов бактерий, и большая часть биомассы Земли, как полагают, состоит из бактерий.

Есть много разных типов бактерий. Один из способов их классификации - по форме. Есть три основных формы.

Сферические: Бактерии в форме шара называются кокками, а отдельная бактерия - кокком.Примеры включают группу стрептококков, ответственных за «стрептококковое горло».
Палочковидная форма: они известны как бациллы (особые палочки). Некоторые палочковидные бактерии имеют изогнутую форму. Они известны как вибрионы. Примеры палочковидных бактерий включают Bacillus anthracis ( B. anthracis ) или сибирскую язву.
Спираль: Они известны как спириллы (единичные спириллы). Если их спираль очень тугая, их называют спирохетами. Бактерии этой формы вызывают лептоспироз, болезнь Лайма и сифилис.

Внутри каждой группы форм существует множество вариантов.

Бактериальные клетки отличаются от клеток растений и животных. Бактерии - прокариоты, а это значит, что у них нет ядра.

Бактериальная клетка включает:

Капсула: слой, находящийся на внешней стороне клеточной стенки у некоторых бактерий.
Клеточная стенка: слой, состоящий из полимера, называемого пептидогликаном. Клеточная стенка придает бактериям форму. Он расположен за пределами плазматической мембраны.У некоторых бактерий, называемых грамположительными бактериями, клеточная стенка толще.
Плазменная мембрана: находится внутри клеточной стенки, она генерирует энергию и переносит химические вещества. Мембрана проницаема, а значит, через нее могут проходить вещества.
Цитоплазма: студенистое вещество внутри плазматической мембраны, которое содержит генетический материал и рибосомы.
ДНК: содержит все генетические инструкции, используемые в развитии и функционировании бактерии. Он находится внутри цитоплазмы.
Рибосомы: здесь производятся или синтезируются белки. Рибосомы - это сложные частицы, состоящие из гранул, богатых РНК.
Жгутик: он используется для движения, чтобы продвигать некоторые виды бактерий. Есть некоторые бактерии, которых может быть больше одной.
Пили: Эти похожие на волосы придатки на внешней стороне клетки позволяют ей прилипать к поверхностям и передавать генетический материал другим клеткам. Это может способствовать распространению болезней среди людей.

Бактерии питаются разными способами.

Гетеротрофные бактерии или гетеротрофы получают энергию за счет потребления органического углерода. Большинство из них поглощают мертвые органические вещества, например разлагающуюся плоть. Некоторые из этих паразитических бактерий убивают своего хозяина, а другие помогают им.

Автотрофные бактерии (или просто автотрофы) производят себе пищу либо посредством:

фотосинтеза, используя солнечный свет, воду и углекислый газ, либо
хемосинтеза, используя углекислый газ, воду и химические вещества, такие как аммиак, азот, сера и др.

Бактерии, использующие фотосинтез, называются фотоавтотрофами.Некоторые виды, например цианобактерии, производят кислород. Вероятно, они сыграли жизненно важную роль в создании кислорода в атмосфере Земли. Другие, например гелиобактерии, не производят кислород.

Те, кто использует хемосинтез, известны как хемоавтотрофы. Эти бактерии обычно встречаются в океанских жерлах и в корнях бобовых, таких как люцерна, клевер, горох, фасоль, чечевица и арахис.

Бактерии можно найти в почве, воде, растениях, животных, радиоактивных отходах, глубоко в земной коре, во льдах и ледниках Арктики, а также в горячих источниках.Бактерии обитают в стратосфере на высоте от 6 до 30 миль в атмосфере и в глубинах океана на глубине до 32 800 футов или 10 000 метров.

Аэробы, или аэробные бактерии, могут расти только там, где есть кислород. Некоторые типы могут вызвать проблемы для окружающей человека среды, такие как коррозия, загрязнение, проблемы с прозрачностью воды и неприятный запах.

Анаэробы, или анаэробные бактерии, могут расти только там, где нет кислорода. У людей это в основном в желудочно-кишечном тракте.Они также могут вызывать газы, гангрену, столбняк, ботулизм и большинство стоматологических инфекций.

Факультативные анаэробы или факультативные анаэробные бактерии могут жить как с кислородом, так и без него, но они предпочитают среду, в которой есть кислород. В основном они встречаются в почве, воде, растительности и некоторой нормальной флоре людей и животных. Примеры включают Salmonella .

Мезофилы, или мезофильные бактерии, являются бактериями, вызывающими большинство инфекций человека. Они хорошо себя чувствуют при умеренных температурах, около 37 ° C.Это температура человеческого тела.

Примеры включают Listeria monocytogenes , Pesudomonas maltophilia , Thiobacillus novellus , Staphylococcus aureus , Streptococcus pyrogenes , Streptococcus pneumoniae , Escherridichia coli , Escherridichia coli.

Кишечная флора человека, или микробиом кишечника, содержит полезные мезофильные бактерии, такие как диетические Lactobacillus acidophilus .

Экстремофилы, или экстремофильные бактерии, могут выдерживать условия, которые считаются слишком экстремальными для большинства форм жизни.

Термофилы могут жить при высоких температурах, до 75–80 ° C, а гипертермофилы - при температурах до 113 ° C.

Глубоко в океане бактерии живут в полной темноте у термальных источников, где и температура, и давление высоки. Они сами производят пищу, окисляя серу, поступающую из глубины земли.

Другие экстремофилы включают:

галофилов, обнаруживаемых только в соленой среде

ацидофилов, некоторые из которых живут в таких кислых средах, как pH 0

алкалифилов, живущих в щелочных средах до pH 10.5

психрофилов, обнаруженных при низких температурах, например, в ледниках

Экстремофилы могут выжить там, где не могут выжить никакие другие организмы.

Бактерии могут воспроизводиться и изменяться с использованием следующих методов:

Бинарное деление: бесполая форма размножения, при которой клетка продолжает расти до тех пор, пока новая клеточная стенка не прорастет через центр, образуя две клетки. Они разделяются, образуя две клетки с одинаковым генетическим материалом.

Передача генетического материала: клетки приобретают новый генетический материал посредством процессов, известных как конъюгация, трансформация или трансдукция.Эти процессы могут сделать бактерии более сильными и более способными противостоять угрозам, таким как лечение антибиотиками.

Споры: Когда у некоторых видов бактерий мало ресурсов, они могут образовывать споры. Споры содержат материал ДНК организма и ферменты, необходимые для прорастания. Они очень устойчивы к стрессам окружающей среды. Споры могут оставаться неактивными в течение столетий, пока не будут созданы подходящие условия. Затем они могут реактивироваться и стать бактериями.

Споры могут выжить в периоды стресса окружающей среды, включая ультрафиолетовое (УФ) и гамма-излучение, высыхание, голод, химическое воздействие и экстремальные температуры.

Некоторые бактерии производят эндоспоры или внутренние споры, в то время как другие производят экзоспоры, которые выходят наружу. Они известны как кисты.

Clostridium - пример бактерии, образующей эндоспоры. Существует около 100 видов Clostridium , включая Clostridium botulinim ( C. botulinim ) или ботулизм, ответственных за потенциально смертельный вид пищевого отравления, и Clostridium difficile ( C.Difficile ), вызывающий колит и другие кишечные проблемы.

Бактерии часто считаются вредными, но многие из них полезны. Без них нас бы не было. Кислород, которым мы дышим, вероятно, был создан в результате деятельности бактерий.

Выживание человека

Многие бактерии в организме играют важную роль в выживании человека. Бактерии в пищеварительной системе расщепляют питательные вещества, такие как сложные сахара, в формы, которые организм может использовать.

Неопасные бактерии также помогают предотвратить болезни, занимая места, в которых патогенные или вызывающие болезни бактерии хотят прикрепиться.Некоторые бактерии защищают нас от болезней, нападая на болезнетворные микроорганизмы.

Фиксация азота

Бактерии поглощают азот и выделяют его для использования в растениях после смерти. Для жизни растениям необходим азот в почве, но они не могут этого сделать сами. Чтобы обеспечить это, у многих семян растений есть небольшой контейнер с бактериями, который используется, когда растение прорастает.

Пищевая технология

Молочнокислые бактерии, такие как Lactobacillus и Lactococcus вместе с дрожжами и плесенью или грибами, используются для приготовления таких пищевых продуктов, как сыр, соевый соус, натто (ферментированные соевые бобы), уксус, йогурт и соленья.

Брожение не только полезно для сохранения продуктов, но некоторые из этих продуктов могут быть полезны для здоровья.

Например, некоторые ферментированные продукты содержат бактерии, которые схожи с бактериями, влияющими на здоровье желудочно-кишечного тракта. Некоторые процессы ферментации приводят к появлению новых соединений, таких как молочная кислота, которые обладают противовоспалительным действием.

Необходимы дополнительные исследования, чтобы подтвердить пользу для здоровья ферментированных продуктов.

Бактерии в промышленности и исследованиях

Бактерии могут расщеплять органические соединения.Это полезно для таких видов деятельности, как переработка отходов и очистка разливов нефти и токсичных отходов.

В фармацевтической и химической промышленности бактерии используются при производстве некоторых химикатов.

Бактерии используются в молекулярной биологии, биохимии и генетических исследованиях, поскольку они могут быстро расти и ими относительно легко манипулировать. Ученые используют бактерии, чтобы изучить, как работают гены и ферменты.

Бактерии необходимы для производства антибиотиков.

Bacillus thuringiensis (Bt) - это бактерия, которую можно использовать в сельском хозяйстве вместо пестицидов.Он не имеет нежелательных последствий для окружающей среды, связанных с использованием пестицидов.

Некоторые виды бактерий могут вызывать заболевания у людей, такие как холера, дифтерия, дизентерия, бубонная чума, пневмония, туберкулез (ТБ), брюшной тиф и многие другие.

Если человеческий организм подвергается воздействию бактерий, которые организм не считает полезными, иммунная система атакует их. Эта реакция может привести к появлению симптомов отека и воспаления, которые мы видим, например, в инфицированной ране.

В 1900 году пневмония, туберкулез и диарея были тремя крупнейшими убийцами в Соединенных Штатах. Методы стерилизации и прием антибиотиков привели к значительному снижению смертности от бактериальных заболеваний.

Однако чрезмерное использование антибиотиков затрудняет лечение бактериальной инфекции. По мере мутации бактерии становятся более устойчивыми к существующим антибиотикам, что затрудняет лечение инфекций. Бактерии трансформируются естественным путем, но чрезмерное использование антибиотиков ускоряет этот процесс.

«Даже если будут разработаны новые лекарства без изменения поведения, устойчивость к антибиотикам останется серьезной угрозой».

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ)

По этой причине ученые и органы здравоохранения призывают врачей не прописывать антибиотики, если в этом нет необходимости, и чтобы люди применяли другие способы предотвращения болезней, такие как соблюдение правил гигиены пищевых продуктов и рук. мытье, вакцинация и использование презервативов.

Недавние исследования привели к новому и растущему осознанию того, как человеческий организм взаимодействует с бактериями, и особенно с сообществами бактерий, живущих в кишечном тракте, известных как микробиом кишечника или кишечная флора.

В 2009 году исследователи опубликовали результаты, свидетельствующие о том, что женщины с ожирением чаще имеют во рту особый вид бактерий, Selenomonas noxia ( S. noxia ) , .

В 2015 году ученые из Университета Северной Каролины обнаружили, что кишечник людей с анорексией содержит «очень разные» бактерии или микробные сообщества по сравнению с людьми, не страдающими этим заболеванием. Они предполагают, что это может иметь психологическое воздействие.

Более 2000 лет назад римский автор Марк Теренций Варрон предположил, что болезнь может быть вызвана крошечными животными, которые летают в воздухе. Он посоветовал людям избегать заболоченных мест во время строительных работ, потому что они могут содержать слишком маленьких для глаза насекомых, которые попадают в тело через рот и ноздри и вызывают болезни.

В 17 веке голландский ученый Антони ван Левенгук создал однолинзовый микроскоп, с помощью которого он увидел то, что он назвал анималкулами, позже известными как бактерии.Он считается первым микробиологом.

В 19 веке химики Луи Пастер и Роберт Кох говорили, что болезни вызываются микробами. Это было известно как теория зародыша.

В 1910 году ученый Пауль Эрлих объявил о разработке первого антибиотика, сальварсана. Он использовал его для лечения сифилиса. Он также был первым ученым, обнаружившим бактерии с помощью пятен.

В 2001 году Джошуа Ледербург ввел термин «микробиом кишечника», и в настоящее время ученые всего мира стремятся описать и понять более точно структуры, типы и использование «кишечной флоры» или бактерий в организме человека.

Ожидается, что со временем эта работа прольет новый свет на широкий спектр заболеваний.
.
Мы живем в мире бактерий, и это влияет на нас сильнее, чем предполагалось ранее
Процент генома человека, возникший на нескольких этапах эволюции. 37% генов человека произошли от бактерий. Предоставлено: Маргарет Макфолл-Нгай и др. © 2013 PNAS
(Phys.org). На протяжении всей своей карьеры знаменитый биолог Линн Маргулис (1938-2011) утверждала, что мир микроорганизмов оказывает гораздо большее влияние на всю биосферу - мир всех живых существ - чем обычно признают ученые.Теперь команда ученых из университетов по всему миру собрала и обобщила результаты сотен исследований, большинство из которых было проведено за последнее десятилетие, по взаимодействию животных и бактерий, и показали, что Маргулис был прав. Объединенные результаты предполагают, что доказательства, подтверждающие точку зрения Маргулиса, достигли критической точки, требующей от ученых пересмотра некоторых фундаментальных характеристик жизни через призму сложных созависимых отношений между бактериями и другими очень разными формами жизни.

Проект по обзору текущих исследований взаимодействия животных и бактерий начался, когда некоторые ученые признали важность бактерий в их собственных областях исследований. Для Майкла Хэдфилда, профессора биологии Гавайского университета в Маноа, признание росло за многие годы, когда он изучал метаморфозы морских животных. Он обнаружил, что определенные бактерии влияют на морских личинок, чтобы они поселялись в определенных местах на морском дне, где они превращаются в молодых особей и доживают до конца своей жизни.

«После того, как мы определили, что определенные биопленочные бактерии обеспечивают необходимый и уникальный лиганд для стимуляции личинок одного глобального морского червя, наши исследования естественным образом перешли к изучению части бактериального генома, ответственной за передачу сигналов, и к другим видам где мы обнаружили те же задействованные гены », - сказал Хэдфилд Phys.org . «Исходя из разных точек зрения на изучение взаимодействия животных и бактерий и признавая многие другие, Маргарет Макфолл-Нгаи [профессор медицинской микробиологии и иммунологии в Университете Висконсина, Мэдисон] и я подробно обсудили текущую ситуацию, а затем решили попробовать собрать вместе значительное количество экспертов по различным подходам к изучению взаимодействия бактерий и животных, чтобы составить проект, подобный тому, который у вас есть.Мы предложили провести «каталитическую встречу» по этому вопросу в Национальном центре эволюционного синтеза Национального научного фонда (NESCent), который был профинансирован, и проект был запущен ».

Нас окружают бактерии

Во многих отношениях легко увидеть заметную роль, которую бактерии играют в мире. Бактерии были одной из первых форм жизни, появившихся на Земле около 3,8 миллиарда лет назад, и, скорее всего, они выживут еще долго после того, как исчезнут люди. В нынешнем древе жизни они занимают одну из трех основных ветвей (две другие - археи и эукарии, к которым принадлежат животные).Хотя бактерии чрезвычайно разнообразны и обитают почти повсюду на Земле, от дна океана до внутренней части нашего кишечника, у них есть несколько общих черт. Они похожи по размеру (несколько микрометров), обычно состоят из одной клетки или нескольких клеток, и их клетки не имеют ядер.

Хотя ученым уже много лет известно, что животные служат хозяевами для бактерий, которые живут особенно в кишечнике, ротовой полости и на коже, недавние исследования показали, насколько многочисленны эти микробы.Исследования показали, что в организме человека примерно в 10 раз больше бактериальных клеток, чем клеток человека. (Однако в целом бактерии весят менее полфунта, потому что бактериальные клетки намного меньше, чем клетки человека.)

Хотя некоторые из этих бактерий просто живут бок о бок с животными, не особо взаимодействуя, некоторые из них много взаимодействуют. Мы часто связываем бактерии с болезнетворными «микробами» или патогенами, а бактерии ответственны за многие заболевания, такие как туберкулез, бубонная чума и инфекции MRSA.Но бактерии тоже делают много хороших вещей, и недавние исследования подчеркивают тот факт, что без них жизнь животных не была бы прежней.

«Истинное количество видов бактерий в мире ошеломляюще велико, включая бактерии, которые сейчас обнаруживаются вокруг Земли в самых верхних слоях нашей атмосферы и в скалах глубоко под морским дном», - сказал Хэдфилд. «Затем добавьте все это из всех возможных сред, о которых вы только можете подумать, от выгребных ям до горячих источников, и практически в каждом живом организме.Следовательно, доля всех видов бактерий, патогенных для растений и животных, безусловно, мала. Я подозреваю, что пропорция, которая полезна / необходима растениям и животным, также мала по сравнению с общим количеством бактерий, присутствующих во Вселенной, и, конечно же, большинство бактерий с этой точки зрения являются «нейтральными». Однако я также убежден, что количество полезных микробов, даже очень необходимых микробов, намного больше, чем количество патогенов ».

Происхождение животных и совместная эволюция

С самого начала, бактерии могли сыграть важную роль, помогая в происхождении многоклеточных организмов (около 1-2 миллиардов лет назад) и в происхождении животных (около 700 миллионов лет назад).Исследователи недавно обнаружили, что один из ближайших ныне живущих родственников многоклеточных животных, одноклеточная хоанофлагеллята, реагирует на сигналы одной из бактерий-жертв. Эти сигналы заставляют делящиеся клетки хоанофлагеллят сохранять связи, что приводит к образованию хорошо скоординированных колоний, которые могут стать многоклеточными организмами. Однако такие вопросы происхождения были предметом интенсивных дискуссий, и у ученых есть много гипотез о том, как возникли эти формы жизни.Роль бактерий в этих процессах не исключает других перспектив, но требует дополнительного рассмотрения.
Бактерии в микробиоте животного, например, в кишечнике, ротовой полости и на коже, общаются между собой и обмениваются сигналами с системами органов животного. Некоторые из химических сигналов отмечены на этой иллюстрации. Предоставлено: Маргарет Макфолл-Нгай и др. © 2013 PNAS
Бактерии помогли животным появиться на свет, а также сыграли важную роль в их эволюционном пути.В то время как традиционно считается, что развитие животных направляется в первую очередь собственным геномом животного в ответ на факторы окружающей среды, недавние исследования показали, что развитие животных можно лучше рассматривать как взаимодействие между животным, окружающей средой и совместной эволюцией множества видов микробов. . Одним из примеров такой коэволюции могло стать развитие у млекопитающих эндотермии или способности поддерживать постоянную температуру примерно 40 ° C (100 ° F) метаболическими средствами.Это также температура, при которой бактериальные партнеры млекопитающих работают с оптимальной эффективностью, обеспечивая млекопитающих энергией и снижая их потребность в пище. Это открытие предполагает, что предпочтительная температура бактерий могла оказать давление отбора на эволюцию генов, связанных с эндотермией.

Бактериальная сигнализация

Доказательства глубоко укоренившегося союза между животными и бактериями также появляются в геномах обеих групп. По оценкам исследователей, около 37% из 23 000 генов человека имеют гомологи с бактериями и археями, т.е.е., они связаны с генами бактерий и архей, которые произошли от общего предка.

Многие из этих гомологичных генов обеспечивают передачу сигналов между животными и бактериями, что позволяет предположить, что они были способны общаться и влиять на развитие друг друга. Одним из примеров является открытие Хэдфилда и его группы, что бактериальная передача сигналов играет важную роль в индукции метаморфоза у некоторых морских беспозвоночных личинок, где бактерии производят сигналы, связанные с определенными факторами окружающей среды.Другие исследования показали, что бактериальная передача сигналов влияет на нормальное развитие мозга у млекопитающих, влияет на репродуктивное поведение как у позвоночных, так и у беспозвоночных, а также активирует иммунную систему у мух цеце. Обонятельные химические вещества, которые привлекают некоторых животных (в том числе людей) к их будущим партнерам, также производятся резидентными бактериями животных.

Бактериальная передача сигналов важна не только для развития, она также помогает животным поддерживать гомеостаз, делая нас здоровыми и счастливыми.Как показали исследования, бактерии в кишечнике могут общаться с мозгом через центральную нервную систему. Исследования показали, что у мышей без определенных бактерий есть дефекты в областях мозга, которые контролируют тревожность и поведение, подобное депрессии. Бактериальная передача сигналов также играет важную роль в защите иммунной системы животного. Нарушение этих бактериальных сигнальных путей может привести к таким заболеваниям, как диабет, воспалительное заболевание кишечника и инфекции. Исследования также предполагают, что многие из патогенов, вызывающих заболевания у животных, «захватили» эти бактериальные каналы связи, которые изначально развивались для поддержания баланса между животным и сотнями полезных видов бактерий.

Сигнализация также появляется на более широкой арене экосистем. Например, бактерии в цветочном нектаре могут изменять химические свойства нектара, влияя на то, как опылители взаимодействуют с растениями. У младенцев, рожденных естественным путем, кишечные бактерии отличаются от кишечных бактерий, родившихся с помощью кесарева сечения, что может иметь долгосрочные последствия. А бактерии, питающиеся мертвыми животными, могут отталкивать животных-падальщиков - организмы, в 10 000 раз превышающие их размер, - производя ядовитые запахи, которые сигнализируют падальщикам держаться подальше.

В кишечнике

У самых ранних животных кишечные бактерии играли важную роль в питании, помогая животным переваривать пищу, и могли влиять на развитие других близлежащих систем органов, таких как дыхательная и мочеполовая системы. Точно так же эволюция животных, вероятно, привела к эволюции бактерий, иногда в узкоспециализированные ниши. Например, 90% видов бактерий в кишечнике термитов больше нигде не встречаются. Такая специализация также означает, что вымирание каждого вида животных приводит к исчезновению неизвестного числа бактериальных линий, которые развивались вместе с ним.

Ученые также обнаружили, что бактерии в кишечнике человека приспосабливаются к изменению диеты. Например, у большинства американцев микробиом кишечника оптимизирован для переваривания диеты с высоким содержанием жиров и высоким содержанием белка, в то время как у жителей сельских районов Амазонки, Венесуэла, кишечные микробы лучше подходят для расщепления сложных углеводов. У некоторых жителей Японии даже есть кишечные бактерии, способные переваривать водоросли. Исследователи считают, что микробиом кишечника адаптируется двумя способами: путем добавления или удаления определенных видов бактерий и путем передачи желаемых генов от одной бактерии к другой посредством горизонтального переноса генов.И хозяин, и бактерии выигрывают от таких симбиотических отношений, которые, по мнению исследователей, гораздо более распространены, чем считалось ранее.

Общая картина

В целом, недавние исследования показали, что истории животных и бактерий тесно взаимосвязаны и зависят друг от друга в плане своего здоровья и благополучия, а также окружающей среды. Хотя исследователи сосредоточились исключительно на взаимодействии животных и бактерий, они ожидают, что аналогичные тенденции созависимости и симбиоза универсальны среди других групп, таких как археи, грибы, растения и животные, и между ними.Когда-то считавшееся исключением, такое смешение теперь становится правилом - как и предсказывал Маргулис много десятилетий назад. Из-за этих симбиотических отношений ученые здесь предполагают, что сами определения организма, окружающей среды, популяции и генома стали размытыми и должны быть пересмотрены. Например, может быть, что животных лучше рассматривать как экосистемы микробов-хозяев, чем как людей.
Насекомое (1 мм), живущее в пологе леса (10 м), иллюстрирует эффекты взаимодействия животных и бактерий в разных масштабах.Бактерии (1 микрометр), обитающие в кишечнике животного (0,1 мм), необходимы для питания насекомых, а насекомые часто составляют большую часть биомассы животных в лесных пологах. Предоставлено: Маргарет Макфолл-Нгай и др. © 2013 PNAS
Кроме того, ученые предсказывают, что недавние открытия взаимодействий животных и бактерий, вероятно, потребуют от биологов значительного изменения их взглядов на фундаментальную природу всей биосферы. В этом направлении уже реализуются крупномасштабные исследовательские проекты, такие как Проект микробиома человека и Проект микробиома Земли, чтобы исследовать широкий спектр бактерий в индивидуальных и глобальных системах и увидеть, что происходит, когда бактерии нарушаются.

В конце концов, ученые надеются, что результаты будут способствовать более широкому междисциплинарному сотрудничеству между учеными и инженерами из разных областей для изучения новых микробных границ. Они утверждают, что эти открытия должны произвести революцию в способах преподавания биологии, начиная с уровня старшей школы, за счет большего внимания к взаимоотношениям между бактериями, их партнерами-животными и всеми другими формами жизни.

«Трудно резюмировать один« наиболее важный вывод », кроме увещевания биологов, изучающих животных, от поведения до физиологии и от экологии до молекулярной биологии, что независимо от того, какой процесс, по вашему мнению, вы изучаете, вы должны искать и считают, что бактерии играют важную роль », - сказал Хэдфилд.«Во многих случаях для этого может потребоваться партнерство, выходящее за рамки традиционных границ исследований, а это означает, что зоологи должны сотрудничать с микробиологами для продвижения своих исследований, что молекулярные биологи должны сотрудничать с биологами, работающими в целом, и т.д. бактериальный мир ', чтобы быть призывом к необходимому исчезновению старых границ между факультетами наук о жизни (например, кафедрами зоологии, ботаники, микробиологии и т. д.) в университетах и обществах (например,г., Американское общество микробиологии и др.). Мы также хотим, чтобы это послание распространялось в классах колледжей и университетов от вводного курса биологии до продвинутых курсов по различным тематическим областям нашей статьи ».

Результаты коренным образом изменят то, как ученые этого сотрудничества продолжат свои собственные исследования, - сказал Хэдфилд.

«Каждый из авторов нашей статьи проводит фундаментальные исследования в одной или нескольких областях взаимодействия животных и бактерий, обсуждаемых в статье, и я уверен, что каждый из них будет продолжать уделять особое внимание своей специализации», - сказал он.«Однако я также уверен, что взаимодействие, сложившееся во время составления и написания статьи (начиная с нашей встречи NESCent в октябре 2011 года, когда большинство из нас встретилось впервые), повлияет на наши собственные исследования и заставит нас установить новое сотрудничество с другими лабораториями.Это уже произошло со мной; у меня есть новое сотрудничество с группой Дайан Ньюман в CalTech, выдающейся группой бактериологов, которые помогают нам проводить гораздо более глубокие исследования продуктов бактериальных генов, ответственных за личиночное развитие."

Симбиотические микробы вызывают глубокие генетические изменения у своих хозяев
Дополнительная информация: Маргарет Макфолл-Нгай и др. «Животные в бактериальном мире - новый императив для наук о жизни». PNAS Раннее издание.DOI: 10.1073 / pnas.1218525110
Авторские права 2013 Phys.org
Все права защищены. Этот материал нельзя публиковать, транслировать, переписывать или распространять полностью или частично без письменного разрешения Phys.орг.

Ссылка : Мы живем в бактериальном мире, и это влияет на нас сильнее, чем предполагалось ранее (2013 г., 15 февраля) получено 9 января 2021 г. с https: // физ.org / news / 2013-02-bacterial-world-impacting-ранее-think.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.
.
20 самых страшных эпидемий и пандемий в истории

На протяжении всей истории человечества вспышки болезней опустошали человечество, иногда меняя ход истории, а иногда знаменуя конец целых цивилизаций. Вот 20 самых страшных эпидемий и пандемий, начиная с доисторических времен и заканчивая современностью.

Связанный: Пандемия: настольная игра Legacy Скидка 38% в эту Черную пятницу

1. Доисторическая эпидемия: около 3000 г. до н. Э.

Обнаружение в Китае 5 000-летнего дома, заполненного скелетами, свидетельствует о смертельной эпидемии.(Изображение предоставлено: любезно предоставлено китайской археологией)
Около 5000 лет назад эпидемия уничтожила доисторическую деревню в Китае. Тела погибших засунули в дом, который позже был сожжен. Не обошли стороной ни одну возрастную группу, так как внутри дома были обнаружены скелеты подростков, молодых людей и людей среднего возраста. Археологические раскопки теперь называются «Хамин Манга» и являются одним из наиболее хорошо сохранившихся доисторических памятников на северо-востоке Китая. Археологические и антропологические исследования показывают, что эпидемия произошла достаточно быстро, что не было времени для надлежащих захоронений, и это место снова не было заселено.

До открытия Хамина Манги, еще одно доисторическое массовое захоронение, относящееся примерно к тому же периоду времени, было обнаружено в месте под названием Мяоцзигоу на северо-востоке Китая. Вместе эти открытия предполагают, что эпидемия охватила весь регион.

2. Афинская чума: 430 г. до н. Э.
.
Смотрите также

Самые опасные ракеты в мире

Самые необычные палатки в мире

Самая длинная дорога в мире

Самые надежные банки в мире

Какая гора самая высокая в мире до эвереста

Самое большое шоколадное яйцо в мире

Самая большая в мире солнечная электростанция

Какой самый толстый человек в мире

Самый вкусный в мире коньяк

Самые необычные виды транспорта в мире

Самая жестокая война в мире