Необычные бактерии. Интересные факты о микроорганизмах || Самые интересные факты о бактериях

Экстремофилы: жизнь в экстремальных условиях окружающей среды

Некоторые бактерии живут в экстремальных условиях и называются экстремофилы. «Экстремальные» условия (по человеческим меркам) с очень высокой или очень низкой температурой, с высоким давлением, соленостью, кислотностью, щелочностью, высоким уровнем излучения, или при отсутствии кислорода.

Это цветная фотография бактерии Escherichia coli. Некоторые штаммы этой бактерии заставляют нас болеть, а другие полезны для нашего кишечника.

Микробы, известные как archaeons часто живут в экстремальных условиях. Archaeons похожи на обычные бактерии под микроскопом, но они генетически и биохимически очень отличаются. Часто называются бактериями, но большинство микробиологов считает, что этот термин неточный.

Термофильные бактерии живут вокруг ванны с пузырьками во впадинах Марианских островов.

Примеры экстремофильных бактерий

  • Галофильные бактерии живут в соленой среде.
  • Salinibacter ruber палочковидной формы, оранжево-красная бактерия, которая растет лучше всего, когда живет в водоемах, содержащих от 20% до 30% соли. (В морской воде содержится около 3,5% соли по весу.).
  • Некоторые галофильные археи очень хорошо живут в воде, насыщенной солью, к примеру в Мертвом море, соляных озерах, природных солончаках, а также бассейнах для выпаривания морской воды. В таких местах могут развиться плотные популяции архей.
  • Галофильные археи часто содержат пигменты, называемые каротиноидами. Эти пигменты придают клеткам оранжевый или красный цвет.
  • Термофильные бактерии живут в горячих средах.
  • Гипертермофильные бактерии живут в очень горячей среде, имеющей температуру не менее 60 С (140 F). Оптимальная температура для них превышает 80 С (176 F).
  • Бактерии живущие вокруг гидротермальных источников в океане, чтобы выжить, нуждаются в температуре не менее 90 C (194 F). Гидротермальные жерла — это трещины в земной поверхности, из которых геотермически проступает вода.
  • Некоторые археи выживают около глубоководных жерл при температуре более 100 С (212 F). Высокое давление предотвращает закипание воды.
  • В 2013 году ученые обнаружили бактерии под названием halocryophilus planococcus, живущие в условиях вечной мерзлоты в высоких широтах Арктики. Бактерия воспроизводится при -15 C, это низкотемпературный рекорд. Эти существа могут выжить при -25 C.
  • Deinococcus radiodurans, которых иногда называют «жесткими бактериями», могут выдержать холод, кислоту, обезвоживание, вакуум и радиацию в тысячу раз более сильную, чем может выдержать человек.

Бактерия Deinococcus radiodurans прекрасно себя чувствует в условиях повышенной радиации.

Биолюминесценция, светящиеся бактерии

Биолюминесцентные бактерии встречаются в морской воде, в отложениях на дне океана, на телах мертвых и разлагающихся морских животных, и у морских существ. Некоторые морские животные имеют специализированные световые органы, содержащие биолюминесцентные бактерии.

Предлагаем ознакомиться:  Свечи от молочницы: эффективные и дешевые свечи от молочницы

Фонарь глубоководной рыбы — это интересный пример животного, содержащего люминесцирующие бактерии. Есть целый ряд различных видов рыб с фонариками, принадлежащих к одному семейству (Anomalopidae). Рыбы имеют небольшой бобовидный орган под каждым глазом.

Свет от органов загорается и гаснет как фонарик. У некоторых рыб свет «выключается» с помощью темной оболочки, покрывающей колонию бактерий и снова включается при снятии пленки. Действие мембраны напоминает веко. У другой рыбы колония с бактериями перемещается в карман в глазнице, чтобы скрыть свет.

Рыба-фонарь ведет ночной образ жизни. Она использует свой свет, чтобы общаться с другими рыбами и для привлечения добычи. Свет также помогает рыбе избежать хищников. Хищники часто путаются при включении и отключении света, им трудно найти рыбу и заметить как она меняет направление движения в воде.

Свет рыбы-фонаря производится бактериями, живущими в световом органе. Бактерии содержат молекулу под названием люциферин, которая светится при реакции с кислородом. Фермент люцифераза необходим для того, чтобы реакция произошла.

Общение между бактериями

Бактерии общаются друг с другом передачей сигнальных молекул между клетками. Сигнальные молекулы представляют собой химические вещества, вырабатываемые бактериями и связанные с рецепторами на поверхности других бактерий.

Исследователи обнаружили, что многие виды микроорганизмов способны обнаруживать сигнальные молекулы, которые присутствует в их среде. Этот процесс называется чувством кворума. Бактерии реагируют на химический сигнал только тогда, когда концентрация молекул достигает определенного уровня.

Если присутствуют всего несколько бактерий, уровень сигнальных молекул слишком мал и бактерии не реагируют на его присутствие. Если количество бактерий достаточное, они производят достаточно сигнальных молекул, чтобы вызвать специфический ответ.

Чувство кворума позволяет бактериям координировать свои действия и оказывать сильное влияние на свое окружение. Например, патогенные бактерии (вызывающие болезни) часто способны сильнее атаковать тело, когда они координируют свое поведение.

Предлагаем ознакомиться:  Эффективные препараты, мази для лечения экземы на руках. Обзор препаратов для системной терапии экземы Лучшее лекарство от экземы

Чувство кворума у люминесцирующих бактерий

Гавайский короткохвостый кальмар интересно применяет люминесцирующие бактерии. Крошечный кальмар всего около дюйма длиной, ведет ночной образ жизни и прячется в песке или грязи. Ночью становится активным и питается в основном ракообразными, такими как креветки.

Кальмар имеет легкий орган в нижней части ее тела, содержащий биолюминесцентные бактерии, которые называются Vibrio fischeri. Интересно что это единственный вид бактерии, которая была найдена в этом органе.

Бактериальные клетки вырабатывают сигнальные молекулы, известные как аутоиндуктор. Аутоиндуктор скапливается внутри небольшого органа, достигая критического уровня и активирует гены люминесценции бактерий. Этот процесс является примером чувства кворума.

Свет излучаемый бактериями, помогает сделать силуэт кальмара не видимым для хищников. Свет от колонии отражается от света, отражающегося в океан от луны и скрывает кальмара предохраняя его от тени.

Утром кальмар осуществляет процесс продувки. Большинство бактерий колонии выпускаются в океан. Те которые остаются, производят потомство. Когда наступит ночь, бактериальная популяция вновь достаточно концентрированна, чтобы производить свет.

Хищные бактерии

Хищные бактерии атакуют и убивают других бактерий. Исследователи обнаружили, что они широко распространены в воде и почве. Два примера этих бактерий описаны ниже.

  • Vampirococcus живет в пресноводных озерах с высоким содержанием серы. Он поедает гораздо большие по размеру, пурпурные бактерии под названием Chromatium, поглощая жидкость из своей жертвы, убивает ее. Этот процесс напоминает ранее исследованных кровососущих вампиров и именно это стало идеей для названия бактерии.
  • В отличие от Vampirococcus, Bdellovibrio bacteriovorus прикрепляется к другой бактерии, а затем входит в нее вместо того, чтобы оставаться снаружи.
  • Она производит ферменты, переваривающие оболочку своей добычи, а также вращается, что позволяет ей практически просверливать свою жертву.
  • Bdellovibrio размножается внутри своей добычи, а затем уничтожает ее.
  • Хищник может плавать на скорости 100 своих размеров в секунду, что делает его одним из самых быстро движущихся, среди всех известных бактерий.
Предлагаем ознакомиться:  При беременности болят придатки

Некоторые исследователи изучают возможность использования этих организмов для уничтожения болезнетворных бактерий, вредных для человека.

Бактерии и магнитные поля

Ученые раньше не знали что некоторые бактерии могут обнаруживать магнитные поля. Ричард П. Блэкмор, ученый в Вудс-Холлского Океанографического Института открыл это явление в 1975 году. Магнитные бактерии, также называемые magnetotactic bacteria, выявляют и реагируют на магнитное поле Земли (или поле, создаваемое магнитом, размещенным рядом с ними).

  • Блэкмор заметил, что некоторые микробы всегда перемещаются в сторону магнита, когда он наблюдает их под микроскопом.
  • Он также заметил, что если поместить магнит рядом с горкой, эти бактерии всегда двигались в сторону северного полюса магнита.
  • Магнитные бактерии содержат особые органеллы под названием магнетосомы.
  • Магнетосомы содержат магнетит или грейгит, являющиеся магнитными кристаллами.
  • Каждый магнитный кристалл представляет собой крошечный магнит, имеющий северный и южный полюс, как и другие магниты.
  • Поскольку магниты притягиваются друг к другу противоположными полюсами, магнитные кристаллы в бактерии притягиваются к магнитному полю Земли.

Ученые исследуют способы, в которых магнитные свойства бактерий могут помочь людям.

Бактерии — это мельчайшие организмы, живущие в различных местах обитания. Некоторые из этих мест обитания негостеприимны или почти недоступны для их исследования. Очень возможно, что еще не раскрыты удивительные способности бактерий, которые еще предстоит открыть, и что некоторые из этих способностей могут улучшить нашу жизнь. Результаты дальнейших исследований должны быть довольно интересными.

Ссылка на основную публикацию

Adblock detector