Организмы состоящие из одной клетки и не имеющие оформленного ядра это. Эукариоты - это организмы, клетки которых имеют ядро Организмы не имеющие оформленного ядра называются

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

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 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 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*10 30), 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.

Эукариоты - это наиболее прогрессивно устроенные организмы. В нашей статье мы рассмотрим, кто из представителей живой природы относится к этой группе и какие черты организации позволили занять им господствующее положение в органическом мире.

Кто такие эукариоты

Согласно определению понятия, эукариоты - это организмы, клетки которых содержат оформленное ядро. К ним относятся следующие царства: Растения, Животные, Грибы. Причем не имеет значения, насколько сложно устроен их организм. Микроскопическая амеба, колонии вольвокса, - все они эукариоты.

Хотя клетки настоящих тканей иногда могут быть лишены ядра. К примеру, его нет в эритроцитах. Вместо этого данная клетка крови содержит гемоглобин, переносящий кислород и углекислый газ. Подобные клетки содержат ядро только на первых этапах своего развития. Потом данная органелла разрушается, а вместе с этим и теряется способность всей структуры к делению. Поэтому, выполнив свои функции, подобные клетки погибают.

Строение эукариотов

В клетках всех эукариотов есть ядро. Причем иногда даже не одно. Эта двумембранная органелла содержит в своем матриксе генетическую информацию, зашифрованную в виде молекул ДНК. Ядро состоит из поверхностного аппарата, который обеспечивает транспорт веществ, и матрикса - его внутренней среды. Основная функция данной структуры - хранение наследственной информации и ее передача дочерним клеткам, образующимся в результате деления.

Внутренняя среда ядра представлена несколькими составляющими. Прежде всего это кариоплазма. В ней находятся ядрышки и нити хроматина. Последние состоят из белков и нуклеиновых кислот. Именно при их спирализации формируются хромосомы. Они непосредственно являются носителями генетической информации. Эукариоты - это организмы, у которых в некоторых случаях могут формироваться ядра двух видов: вегетативные и генеративные. Яркий пример этому - инфузория. Ее генеративные ядра осуществляют сохранность и передачу генотипа, а вегетативные - регуляцию

Основные отличия про- и эукариотов

Прокариоты не имеют оформленного ядра. К этой группе организмов относится единственное - Бактерии. Но такая черта строения вовсе не означает, что в клетках данных организмов отсутствуют носители генетической информации. Бактерии содержат кольцевые молекулы ДНК - плазмиды. Однако расположены они в виде скоплений в определенном месте цитоплазмы и не имеют общей оболочки. Такая структура называется нуклеоид. Есть и еще одно отличие. ДНК в клетках прокариотов не связана с белками ядра. Учеными установлено существование плазмид и в клетках эукариотов. Они находятся в некоторых полуавтономных органеллах, например, в пластидах и митохондриях.

Прогрессивные черты строения

К эукариотам относятся организмы, которые отличаются более сложными чертами строения на всех уровнях организации. Прежде всего это касается способа размножения. обеспечивает самый простой из них - надвое. Эукариоты - это организмы, которые способны и ко всем видам воспроизведения себе подобных: половому и бесполому, партеногенезу, конъюгации. Это обеспечивает обмен генетической информацией, появление и закрепление в генотипе ряда полезных признаков, а значит, и лучшую адаптацию организмов к постоянно меняющимся условиям окружающей среды. Эта особенность и позволила эукариотам занять господствующее положение в

Итак, эукариотами являются организмы, в клетках которых есть оформленное ядро. К ним относятся растения, животные и грибы. Наличие ядра является прогрессивной чертой строения, обеспечивающей высокий уровень развития и адаптации.

а) водоросли
б) мхи
в) бактерии
г) папоротники

Разумеется, что это бактерии

Другие вопросы из категории

1)самый мощный слой стебля
2)слой клеток образ.ткани
3)наружный слой коры
4)слой клеток в сердцевине

Отправка сообщения

Текст и иллюстрации доступны по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike

Подготовка к ОГЭ по теме «Клетка»

Данная проверочная работа позволит проверить как обучающие усвоили данный материал. Можно провести до изучения темы чтобы выяснить пробелы данной темы и после изучения темы.

Просмотр содержимого документа
«подготовка к ОГЭ»

Задания части А
А1 . Основным свойством плазматической мембраны является

1) сократимость 2) непроницаемость 3) абсолютная возбудимость

4) избирательная проницаемость

А2. Какой из организмов НЕ имеет клеточного строения?

1) амёба обыкновенная 2) вирус птичьего гриппа 3) дрожжи 4) эритроцит

А3. Создателями клеточной теории являются

1) Р. Гук и А. Левенгук

2) Н.И. Вавилов и И.В. Мичурин

3) М. Шлейден и Т. Шванн

4) Т.Х. Морган и Г. Фриз

А4. Какую функцию выполняют лейкопласты?

1) накопление крахмала 2) обеспечение окраски плодов, цветков

3) участие в водном обмене 4) фотосинтез

А5. В рибосомах происходит синтез молекул

1) белков 2) углеводов 3) нуклеиновых кислот 4) липидов

А6. Какие клетки участвуют в процессе свёртывания крови у человека?

1) лейкоциты 2) лимфоциты 3) тромбоциты 4) эритроциты

А7. Выберите признак, характерный для прокариотических клеток.

1) в клетке отсутствуют рибосомы

2) в клетке отсутствует развитая система мембран

3) имеют линейные молекулы ДНК, связанные с белками

4) генетический материал заключён в ядре

А8. Какое вещество входит в состав клеточной стенки грибов?

1) крахмал 2) муреин 3) хитин 4) целлюлоза
А9. Какой органоид клетки изображен на рисунке?

1) клеточный центр 2) митохондрия 3) рибосома 4) аппарат Гольджи

1) водной 2) наземно-воздушной 3) почвенной 4) организменной

А11 . Неклеточной формой жизни является

1) бактерия 2) циста амебы 3) сине-зеленая водоросль 4) вирус

А12. Основным положением «клеточной теории» является утверждение

1) все клетки содержат одинаковый набор органоидов

2) клеточное строение всех живущих организмов - свидетельство самозарождения клеток из бесструктурного межклеточного вещества

3) все живые организмы состоят из клеток, клетка структурная и функциональная единица живого

4) клетки животных, растений и грибов одинаковы по строению и химическому составу

А13. Хлоропласты имеются в клетках

1) зелёной плесени 2) хламидомонады 3) древесины стебля сосны 4) корня лука

А14 . Ядро имеется у

1) вируса иммунодефицита человека 2) азотфиксирующих бактерий

3) малярийного плазмодия 4) кишечной палочки

А15 . Кто первый обнаружил клетки в срезе пробки и впервые применил термин «клетка»?

1) Роберт Гук 2) Антони ван Левенгук

3) Маттиас Шлейден и Томас Шванн 4) Рудольф Вирхов

А16 . Какая из клеточных структур есть у всех живых организмов, кроме вирусов?

1) клеточная мембрана 2) вакуоль 3) хлоропласт 4) ядро

А17. Чем представлен генетический материал вирусов?

1) нуклеиновой кислотой 2) капсидом 3) нуклеоидом 4) хромосомой

А18. Первым использовал микроскоп для исследования биологических объектов и ввел в науку термин клетка

1) Матиас Шлейден 2) Роберт Гук 3) Теодор Шванн 4) Антони ван Левенгук

А19. Организмы, клетки которых имеют обособленное ядро, называются

1) вирусами 2) бактериями 3) прокариотами 4) эукариотами

А20. Положением клеточной теории, принадлежащим Р. Вирхову, является утверждение

1) многоклеточный организм развивается из одной исходной клетки

2) клетки всех организмов имеют сходный химический состав и общий план строения

3) новая клетка возникает в результате деления материнской клетки

4) все организмы состоят из одинаковых структурных единиц - клеток

А21. Прокариотами являются

1) животные и грибы 2) высшие растения и зеленые водоросли

3) бактерии и сине-зеленые водоросли 4) вирусы и простейшие

А22. Укажите положение клеточной теории

1) одноклеточный организм развивается из нескольких исходных клеток

2) клетки растений и животных одинаковы по строению и химическому составу

3) каждая клетка организма способна к мейозу

4) клетки всех организмов сходны между собой по строению и химическому составу

А23. Какой уровень организации живого служит основным объектом изучения цитологии?

1) клеточный 2) органно-тканевой 3) организменный 4) популяционно-видовой

А24. Характерным признаком бактерий является

1) отсутствие ядра 2) отсутствие цитоплазмы

3) наличие цитоплазмы 4) наличие ядра

А25. Линейные молекулы ДНК, связанные с белками, организованные в хромосомы, имеются у

1) вирусов 2) бактерий 3) синезелёных водорослей 4) грибов

А26 . Клетки каких организмов НЕ имеют клеточной стенки?

1) бактерий 2) грибов 3) растений 4) животных

А27. Предметом изучения, какой науки является объект, изображённый на рисунке?

1) палеонтология 2) систематика 3) цитология 4) экология

А28. К эукариотам относятся

1) вирусы 2) бактерии 3) дрожжи 4) бактериофаги

А29. Функцией хлоропластов в растительной клетке является

2) образование органических веществ из неорганических с использованием энергии света

3) транспорт веществ

4) образование неорганических веществ из органических в процессе дыхания

А30 . Основной функцией митохондрий является

1) синтез белка 2) образование лизосом 3) синтез АТФ 4) фотосинтез

А31. Организмы, состоящие из одной клетки и не имеющие оформленного ядра, относят к царству

1) растений 2) животных 3) вирусов 4) бактерий

А32. В состав какой ткани входит изображенная на рисунке клетка?

1) соединительной 2) нервной 3) эпителиальной 4) мышечной

Задания части В

В1. Установите соответствие между половыми клетками человека и их строением: к каждому элементу первого столбца подберите позицию из второго столбца.

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ПОЛОВЫЕ КЛЕТКИ

А) имеют хвостик 1) сперматозоиды

Б) большой объём цитоплазмы 2) яйцеклетки

В) запас питательных веществ

Г) больше по размерам

Е) имеют акросому

Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами в таблицу.

Контрольная работа по теме «Царства бактерии и грибы»

Успейте воспользоваться скидками до 60% на курсы «Инфоурок»

Контрольная работа №2

ЧАСТЬ А (Выберите один правильный ответ)

Организмы, состоящие из одной клетки и не имеющие оформленного ядра, — это:

Шаровидные бактерии – это:

Образование бактериями спор – это приспособление к:

б) перенесение неблагоприятных условий

Пушистый белый налет мукора через некоторое время становится черным, потому что:

а) его нити погибают и загнивают

б) с возрастом в нитях образуются вещества черного цвета

в) в его головках образуются споры

Грибы не способны к фотосинтезу, потому что:

а) они живут в почве

б) не имеют хлоропластов

г) имеют небольшие размеры

Плодовое тело – это:

в) ножка и шляпка гриба

г) ножка гриба и мицелий

По характеру питания грибы относятся к:

в) автотрофам и гетеротрофам одновременно

К плесневым грибам относят:

Пораженный головней колос злака заполнен:

б) плодовое тело

г) грибницей, плодовыми телами, спорами

Грибы питаются готовыми органическими веществами

Все бактерии имеют хлорофилл и способны к фотосинтезу

Кефир образуется в результате деятельности бактерий

У бактерий нет оформленного ядра

Все грибы построены из переплетенных нитей – гиф, образующих грибницу – мицелий

Бактерии размножаются деление одной клетки на две

Споры шляпочных грибов образуются в пластинках или трубочках

Бактерии – одноклеточные растения

Плодовое тело гриба образовано шляпкой, ножкой и грибницей

ЧАСТЬ С (Дайте определение)

В годы войны препарат гриба пеницилла спас от смерти многих раненных и больных воспалением легких. Каким свойством он обладает?

«Царство Бактерии. Царство Грибы»

К организмам, не имеющим в клетках оформленного ядра, относят:

Бактерии легко переносят мороз и жару, так как:

а) быстро размножаются

б) не дышат, не растут

в) могут не питаться

г) могут образовывать споры

а) органическими веществами живых организмов

б) минеральными веществами

в) органическими веществами отмерших организмов

г) водой и углекислым газом

Мукор чаще всего можно встретить:

в) на влажном хлебе

Грибы выделяют в отдельное царство потому, что они:

а) неподвижны, но способны к фотосинтезу

б) неподвижны и питаются готовыми органическими веществами

в) не размножаются спорами и не имеют органов

г) не имеют органов, но сами создают органические вещества

Съедобная часть гриба называется:

г) плодовым телом

В кисточках грибницы споры находятся у :

Совокупность гиф образуют:

в) плодовое тело

а) образуя на свету органические вещества

б) готовыми органическими веществами

в) только органическими веществами живых организмов

г) поселяясь на продуктах питания

ЧАСТЬ В (ответьте да или нет)

Бактерии – это одноклеточные организмы

Бактерии не имеют четко выраженного ядра

большинство бактерий питаются готовыми органическими веществами

Бактерии могут образовывать спору

Бактерии размножаются делением одной клетки на две

Пеницилл – один из видов плесневых грибов

Дрожжи одноклеточные грибы

Дрожжи, как и другие грибы, размножаются спорами

Плесневые грибы размножаются спорами

ЧАСТЬ D (ответьте на вопрос)

В тесто для выпечки хлеба добавляют пекарские дрожжи. Каким бы хлеб получился без дрожжей. Почему?

Пантина Евгения Евгеньевна
29.03.2016

Номер материала: ДВ-567149

Свидетельство о публикации данного материала автор может скачать в разделе «Достижения» своего сайта.

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Благодарность за вклад в развитие крупнейшей онлайн-библиотеки методических разработок для учителей

Опубликуйте минимум 3 материала, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную благодарность

Сертификат о создании сайта

Добавьте минимум пять материалов, чтобы получить сертификат о создании сайта

Грамота за использование ИКТ в работе педагога

Опубликуйте минимум 10 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО

Свидетельство о представлении обобщённого педагогического опыта на Всероссийском уровне

Опубликуйте минимум 15 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данное cвидетельство

Грамота за высокий профессионализм, проявленный в процессе создания и развития собственного учительского сайта в рамках проекта «Инфоурок»

Опубликуйте минимум 20 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Грамота за активное участие в работе над повышением качества образования совместно с проектом «Инфоурок»

Опубликуйте минимум 25 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Почётная грамота за научно-просветительскую и образовательную деятельность в рамках проекта «Инфоурок»

Опубликуйте минимум 40 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную почётную грамоту

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов.

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Унифицированная форма № Т-1Утверждена Постановлением Госкомстата Россииот 05.01.2004 № 1Форма по ОКУД МБУ ДО АР «Детская школа искусств г. Аксая» Приказ № 27от 27.06.2017 года 1.Зачислить с 01.09.2017 года в 1 класс фортепианного отделения следующих […]
Правила посадки саженцев Здравствуйте, уважаемые друзья! Разберем сегодня правила посадки саженцев на садовом участке. 1. Очень важно перед посадкой не допустить подсыхания корневой системы саженца. Рекомендуется за 1 - 2 суток до начала посадки поместить […]
Правила по вождению автомобиля знаки В архиве представлена для ознакомления подборка материала, который требуется особым спросом у будующих водителей Эстонии. Вы сможете скачать правила дорожного движения и экзаменационные тесты с ответами по ссылкам ниже. […]
Пивоев В.М. Философия и методология науки: учебное пособие для магистров и аспирантов Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2013. ― 320 с.ISBN 978-5-821-1647-0 PDF 3 mb Учебное пособие предназначено для студентов старших курсов, магистров и аспирантов социального и […]
Насосный агрегат 1 – электромотор СТМ-1500; 2 – центробежный насос 14Н-12 Для предотвращения опасности взрыва нефтяных паров в здании насосной применяют: - асинхронные электромоторы с продувкой; - разделительную стену между насосной и дизельным […]
Боброва Надежда Владимировна Наименование подразделения: Адвокатская консультация Центрального района г. Воронежа Адрес: 394006, г. Воронеж, ул. Плехановская, 22 «а» Регистрационный номер в Реестре адвокатов Воронежской области 36/1703 Окончила юридический […]
Закон рф от 21.02.1992 n 2395-1 (с изм. и доп., вступ. в силу с 01.01.2016) Раздел I. Общие положения Статья 1. Законодательство Российской Федерации о недрах Статья 1.1. Правовое регулирование отношений недропользования Статья 1.2. Собственность на […]
ПОРЯДОК ПРОЖИВАНИЯ В ОТЕЛЕ «ПРАГА: Внутренние правила проживания в отеле «Прага» Уважаемые ГОСТИ!ПОРЯДОК ПРОЖИВАНИЯ В ОТЕЛЕ «ПРАГА:1. Носите карточку гостя с собой. Она является документом, подтверждающим Ваше право на проживание и пользование услугами […]

Бактерии – древнейшая известная группа организмов
Слоистые каменные структуры – строматолиты, – датируемые в ряде случаев началом археозоя (архея), т.е. возникшие 3,5 млрд. лет назад, – результат жизнедеятельности бактерий, обычно фотосинтезирующих, т.н. сине-зеленых водорослей. Подобные структуры (пропитанные карбонатами бактериальные пленки) образуются и сейчас, главным образом у побережья Австралии, Багамских островов, в Калифорнийском и Персидском заливах, однако они относительно редки и не достигают крупных размеров, потому что ими питаются растительноядные организмы, например брюхоногие моллюски. Первые ядерные клетки произошли от бактерий примерно 1,4 млрд. лет назад.

Самыми древними из ныне существующих живых организмов считаются археобактерии термоацидофилы (thermoacidophiles). Они живут в воде горячих источников с высоким содержанием кислоты. При температуре ниже 55oC (131oF) они гибнут!

Самые многочисленные

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. 90% биомассы в морях, оказывается, составляют микробы.

Жизнь на Земле появилась

3,416 млрд лет назад, то есть на 16 млн лет раньше, чем принято считать в научном мире. Анализы одного из кораллов, возраст которого превышает 3,416 млрд лет, доказали, что во время образования этого коралла на Земле уже существовала жизнь на уровне микробов.

Древнейшая микроокаменелость

Kakabekia barghoorniana (1964-1986 г.г.) была найдено в местечке Харич, Гунедд, Уэльс, ее предполагаемый возраст свыше 4 000 000 000 лет.

Самая древняя форма жизни

В Гренландии были обнаружены окаменевшие отпечатки микроскопических клеток. Оказалось их возраст составляет 3800 миллионов лет, что делает их самыми древними из известных нам форм жизни.

Бактерии и эукариоты

Жизнь может существовать в форме бактерий - простейших организмов, не имеющих ядра в клетке, древнейших (archaea), почти таких же простых, как бактерии, но отличающихся необычной мембраной, ее вершиной считаются эукариоты – собственно, все остальные организмы, генетический код которых хранится в клеточном ядре.

Обоняние даже у бактерий

Способность распознавать присутствие в воде или в воздухе пахучих веществ есть почти у всех организмов - даже у бактерий.

Любители экстремальных температур

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.

В Марианской впадине найдены древнейшие обитатели Земли

На дне самой глубокой в мире Марианской впадины в центре Тихого океана обнаружены 13 видов неведомых науке одноклеточных, существующих в неизменном виде уже почти миллиард лет. Микроорганизмы были найдены в пробах грунта, которые осенью 2002 года взял в разломе Челленджера японский автоматический батискаф "Кайко" на глубине 10.900 метров. В 10 кубических сантиметрах почвы обнаружены 449 ранее неизвестных первобытных одноклеточных круглой или удлиненной формы размером 0,5 - 0,7 мм. После нескольких лет исследований их подразделили на 13 видов. Все эти организмы практически полностью соответствуют т.н. "неведомым биологическим окаменелостям", которые в 80-х годах были обнаружены в России, Швеции и Австрии в слоях почвы древностью от 540 млн до миллиарда лет.

На основании генетического анализа японские исследователи утверждают, что найденные на дне Марианской впадины одноклеточные существуют в неизменном виде уже более 800 млн, а то и миллиард лет. Судя по всему, это самые древние из всех известных сейчас обитателей Земли. Одноклеточные из разлома Челленджера ради выживания были вынуждены уйти на крайние глубины, поскольку в мелких слоях океана не могли конкурировать с более молодыми и агрессивными организмами.

Первые бактерии появились в археозойскую эру

Развитие Земли разделено на пять промежутков времени, которые называются эрами. Первые две эры, археозой и протерозой, длились 4 миллиарда лет, то есть почти 80% всей земной истории. Во время археозоя произошло образование Земли, возникли вода и кислород. Около 3,5 миллиардов лет назад появились первые крохотные бактерии и водоросли. В эпоху протерозоя, около 700 лет назад, в море появились первые животные. Это были примитивные беспозвоночные существа, например черви и медузы. Палеозойская эра началась 590 миллионов лет назад и продолжалась 342 миллиона лет. Тогда Землю покрывали болота. Во время палеозоя появились крупные растения, рыбы и земноводные. Мезозойская эра началась 248 миллионов лет назад и длилась183 миллиона лет. В это время Землю населяли огромные ящеры динозавры. Появились также первые млекопитающие и птицы. Кайнозойская эра началась 65 миллионов лет назад и продолжается до сих пор. В эту пору возникли растения и животные, которые окружают нас сегодня.

Самые большие и маленькие

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.

Где живут бактерии

Бактерий много в почве, на дне озер и океанов – повсюду, где накапливается органическое вещество. Они живут в холоде, когда столбик термометра чуть превышает нулевую отметку, и в горячих кислотных источниках с температурой выше 90 С. Некоторые бактерии переносят очень высокую соленость среды; в частности, это единственные организмы, обнаруженные в Мертвом море. В атмосфере они присутствуют в каплях воды, и их обилие там обычно коррелирует с запыленностью воздуха. Так, в городах дождевая вода содержит гораздо больше бактерий, чем в сельской местности. В холодном воздухе высокогорий и полярных областей их мало, тем не менее они встречаются даже в нижнем слое стратосферы на высоте 8 км.

Живут в геотермальных источниках

Археобактерии Pyrodictium abyssi обитают возле "черных курильщиков" - геотермальных источниках, нагретых до 300-400 градусов и насыщенных сероводородом и сульфидами металлов

Живут подо льдом

Herminiimonas glaciei были обнаружены подо льдом Гренландии на глубине трех километров. Это одни из самых маленьких известных ученым микроорганизмов. При помощи жгутика они могут перемещаться по тонким каналам в толще льда.

Живут в пустыне, непригодной для жизни

Deinococcus peraridilitoris обитают в почве в чилийской пустыне Атакама. Атакакма настолько непригодна для жизни, что NASA использует ее в качестве полигона для моделирования условий на Марсе. На картинке изображен близкий родственник D. peraridilitoris - D. radiodurans

Живут в солончаках

Плоские квадратные клетки археобактерий Haloquadratum walsbyi обладают наибольшим среди всех живых существо соотношением поверхности к объему. Такая геометрия позволяет H. walsbyi выживать в условиях солончаков возле Красного моря

Живут в шахтах с высокой кислотностью

Археи Ferroplasma acidophilum прекрасно чувствуют себя в отвалах золотых шахт в Калифорнии при рН 0. Для сравнения, рН концентрированной соляной кислоты в желудке человека равен 1,5. pH чистой воды - 7.

Живут в шахтах на глубине трех километров

Desulforudis audaxviator являются самыми независимыми обитателями планеты Земля. Эти бактерии, обитающие в урановых шахтах Южной Африки на глубине трех километров получают все необходимые для жизни вещества абсолютно самостоятельно. В качестве энергии для строительства своих клеток D. audaxviator используют радиоактивное излучение.

Бактерии участвуют в пищеварении

Густо заселен бактериями (обычно безвредными) пищеварительный тракт животных. Для жизнедеятельности большинства видов они не обязательны, хотя и могут синтезировать некоторые витамины. Однако у жвачных (коров, антилоп, овец) и многих термитов они участвуют в переваривании растительной пищи. Кроме того, иммунная система животного, выращенного в стерильных условиях, не развивается нормально из-за отсутствия стимуляции бактериями. Нормальная бактериальная «флора» кишечника важна также для подавления попадающих туда вредных микроорганизмов.

Самые стойкие бактерии

Halobacterium salanarium NRC-1 способна пережить облучение в 18 тысяч греев. Чтобы убить человека, достаточно 10 греев

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.

В точке умещается четверть миллиона бактерий

Бактерии гораздо мельче клеток многоклеточных растений и животных. Толщина их обычно составляет 0,5–2,0 мкм, а длина – 1,0–8,0 мкм. Разглядеть некоторые формы едва позволяет разрешающая способность стандартных световых микроскопов (примерно 0,3 мкм), но известны и виды длиной более 10 мкм и шириной, также выходящей за указанные рамки, а ряд очень тонких бактерий может превышать в длину 50 мкм. На поверхности, соответствующей поставленной карандашом точке, уместится четверть миллиона средних по величине бактерий.

Бактерии дают уроки самоорганизации

В колониях бактерий, называемых строматолитами, бактерии самоорганизуются и создают огромное рабочее объединение, хотя ни одна из них не руководит остальными. Такое объединение очень устойчиво и быстро восстанавливается при повреждениях или смене окружающей среды. Также интересен тот факт, что бактерии в строматолите выполняют разные роли, в зависимости от того, какое место они занимают в колонии, и все они используют общую генетическую информацию. Все эти свойства могут быть полезны для будущих коммуникационных сетей.

Способности бактерий

Многие бактерии обладают химическими рецепторами, которые регистрируют изменения кислотности среды и концентрацию сахаров, аминокислот, кислорода и диоксида углерода. Многие подвижные бактерии реагируют также на колебания температуры, а фотосинтезирующие виды – на изменения освещенности. Некоторые бактерии воспринимают направление силовых линий магнитного поля, в том числе магнитного поля Земли, с помощью присутствующих в их клетках частичек магнетита (магнитного железняка – Fe3O4). В воде бактерии используют эту свою способность для того, чтобы плыть вдоль силовых линий в поисках благоприятной среды.

Память бактерий

Условные рефлексы у бактерий неизвестны, но определенного рода примитивная память у них есть. Плавая, они сравнивают воспринимаемую интенсивность стимула с ее прежним значением, т.е. определяют, стала она больше или меньше, и, исходя из этого, сохраняют направление движения или изменяют его.

Бактерии удваиваются в численности каждые 20 мин

Отчасти в силу мелких размеров бактерий интенсивность их метаболизма очень высока. При самых благоприятных условиях некоторые бактерии могут удваивать свою общую массу и численность примерно каждые 20 мин. Это объясняется тем, что ряд их важнейших ферментных систем функционирует с очень высокой скоростью. Так, кролику для синтеза белковой молекулы требуются считанные минуты, а бактерии – секунды. Однако в естественной среде, например в почве, большинство бактерий находится «на голодном пайке», поэтому если их клетки и делятся, то не каждые 20 мин, а раз в несколько дней.

В течение суток из 1 бактерии могло бы образоваться 13 трлн других

Одна бактерия кишечной палочки (Esherichia coli) в течение суток могла бы дать потомство, общего объема которого хватило бы для постройки пирамиды площадью 2 кв.км и высотой 1 км. При благоприятных условиях за 48 часов один холерный вибрион (Vibrio cholerae) дал бы потомство массой 22*1024 т, что в 4 тыс. раз больше массы земного шара. К счастью, выживает лишь незначительное количество бактерий.

Сколько в почве бактерий

В верхнем слое почвы содержится от 100 000 до 1 млрд. бактерий на 1 г, т.е. примерно 2 т на гектар. Обычно все органические остатки, попав в землю, быстро окисляются бактериями и грибами.

Всеядные

Бактерии поедают пестициды

Генетически модифицированная обычная кишечная палочка способна поедать фосфорорганические соединения - ядовитые вещества, токсичные не только для насекомых, но и для человека. К классу фосфорорганических соединений относятся некоторые виды химического оружия, например, газ зарин, обладающий нервно-паралитическим действием.

Расправляться с фосфорорганикой модифицированной кишечной палочке помогает особый фермент - разновидность гидролазы, первоначально найденный у некоторых "диких" почвенных бактерий. Протестировав множество генетически близких разновидностей бактерий, ученые выбрали штамм, который уничтожает пестицид метилпаратион в 25 раз эффективнее, чем исходные почвенные бактерии. Чтобы пожиратели токсинов не "разбежались", их закрепили на матрице из целлюлозы - неизвестно, как поведет себя трансгенная кишечная палочка, оказавшись на свободе.

Бактерии с удовольствием съедят пластик с сахаром

Полиэтилен, полистирол и полипропилен, которые составляют пятую часть городских отходов, стали привлекательными для почвенных бактерий. При смешивании стироловых единиц полистирола с небольшим количеством другой субстанции образуются "крючки", за которые могут зацепиться частицы сахарозы или глюкозы. Сахара "висят" на стироловых цепочках, как подвески, составляя всего 3% от общего веса полученного полимера. Но бактерии Pseudomonas и Bacillus замечают присутствие сахаров и, съедая их, разрушают цепи полимера. В результате в течение нескольких дней пластики начинают разлагаться. Окончательные продукты переработки - двуокись углерода и вода, но на пути к ним возникают органические кислоты и альдегиды.

Янтарная кислота от бактерий

В рубце - отдел пищеварительного тракта жвачных животных – был обнаружен новый вид бактерий, производящих янтарную кислоту. Микробы прекрасно живут и размножаются без кислорода, в атмосфере углекислого газа. Кроме янтарной кислоты они производят уксусную и муравьиную. Основным питательным ресурсом для них служит глюкоза; из 20 грамм глюкозы бактерии создают почти 14 грамм янтарной кислоты.

Крем из глубоководных бактерий

Бактерии, собранные в гидротермальной трещине на двухкилометровой глубине тихоокеанского залива Калифорнии помогут создать лосьон для эффективной защиты кожи от губительных солнечных лучей. Среди микробов, обитающих здесь при высоких температурах и давлении, есть и Thermus thermophilus. Их колонии процветают при температуре 75 градусов Цельсия. Ученые собираются использовать процесс брожения этих бактерий. Результатом будет "коктейль из белков", включая энзимы, которые особенно рьяно уничтожают высокоактивные химические соединения, образующиеся при воздействии ультрафиолетовых лучей и участвующие в реакциях, разрушающих кожу. По словам разработчиков, новые компоненты могут уничтожать перекись водорода в три раза быстрее при 40 градусах Цельсия, чем при 25.

Люди - это гибриды человека разумного и бактерий

Человек - это собрание, собственно, человеческих клеток, а также бактериальных, грибковых и вирусных форм жизни, говорят англичане, и человеческий геном в этом конгломерате вовсе не преобладает. В теле человека несколько триллионов клеток и более 100 триллионов бактерий, пятисот, кстати, видов. По количеству ДНК в наших телах лидируют именно бактерии, а не человеческие клетки. Это биологическое сожительство выгодно обеим сторонам.

Бактерии накапливают уран

Один из штаммов бактерии псевдомонас способен эффективно улавливать из окружающей среды уран и другие тяжёлые металлы. Исследователи выделили эту разновидность бактерий из сточных вод одного из тегеранских металлургических заводов. Успешность работы по очистке зависят от температуры, кислотности среды и содержания тяжёлых металлов. Наилучшие результаты были при 30 градусах Цельсия в слабокислой среде при концентрации урана 0,2 грамма на литр. Его гранулы накапливаются в стенках бактерий, достигая 174 мг на грамм сухого веса бактерий. Кроме того, бактерия захватывает из окружающей среды медь, свинец и кадмий и другие тяжёлые металлы. Открытие может служить основой для разработки новых методов очистки сточных вод от тяжёлых металлов.

В Антарктике найдены два неизвестных науке вида бактерий

Новые микроорганизмы Sejongia jeonnii и Sejongia antarctica - это грамотрицательные бактерии, содержащие желтый пигмент.

Столько бактерий на коже!

На коже грызунов землекопов насчитывается до 516 000 бактерий на квадратный дюйм, на сухих участках кожи этого же животного, например, на передних лапах, всего 13 000 бактерий на квадратный дюйм.

Бактерии против ионизирующего излучения

Микроорганизм Deinococcus radiodurans способен выдержать 1.5 миллионов рад. ионизирующего излучения, превышающий смертельный уровень для других форм жизни более чем в 1000 раз. В то время как ДНК других организмов будет разрушен и уничтожен, геном этого микроорганизма не будет поврежден. Секрет подобной устойчивости заключается в специфической форме генома, которая напоминаете окружность. Именно этот факт способствует подобной устойчивости к воздействию радиации.

Микроорганизмы против термитов

Препарат для борьбы с термитами "Формосан" (США) использует природных врагов термитов - несколько видов бактерий и грибов, которые заражают и убивают их. После заражения насекомого грибы и бактерии поселяются в его теле, образуя колонии. Когда насекомое гибнет, его останки становятся источником спор, которые заражают собратьев. Были отобраны микроорганизмы, которые размножаются сравнительно медленно - у зараженного насекомого должно остаться время вернуться в гнездо, где инфекция передастся всем членам колонии.

Микроорганизмы живут на полюсе

Колонии микробов обнаружены на камнях в районе северного и южного полюсов. Места эти не слишком подходят для жизни - сочетание крайне низких температур, сильных ветров и жесткого ультрафиолетового излучения выглядят устрашающе. Но 95 процентов исследованных учеными каменистых равнин заселены микроорганизмами!

Этим микроорганизмам хватает того света, который попадает под камни через щели между ними, отражаясь от поверхностей соседних камней. Из-за перепадов температур (камни нагреваются солнцем и остывают, когда его нет) происходят подвижки в каменных россыпях, некоторые камни оказываются в полной темноте, а другие, наоборот, попадают на свет. После таких подвижек микроорганизмы "мигрируют" с затемненных камней на освещенные.

Бактерии живут в шлаковых отвалах

Самые щелочелюбивые живые организмы на планете живут в загрязненной воде в США. Ученые обнаружили микробиальные сообщества, благоденствующие в шлаковых отвалах в области озера Калюме на юго-западе Чикаго, где уровень кислотности воды (рН) составляет 12,8. Жизнь в такой среде сравнима с обитанием в каустической соде или жидкости для мытья пола. В подобных отвалах воздух и вода вступают в реакцию со шлаками, в которой возникает гидроксид кальция (каустическая сода), повышающая рН. Бактерий обнаружили в ходе изучения загрязненных грунтовых вод, накопившихся за более чем столетие хранения промышленных железных отвалов, поступающих из Индианы и Иллинойса.

Генетический анализ показал, что часть этих бактерий – близкие родственники видов Clostridium и Bacillus. Эти виды ранее обнаруживали в кислотных водах озера Моно в Калифорнии, туфовых столбах в Гренландии и загрязненных цементом водах глубинного золотого рудника в Африке. Некоторые из этих организмов используют водород, выделяющийся при коррозии металлических железных шлаков. Как именно необычные бактерии попали в шлаковые отвалы, осталось загадкой. Не исключено, что местные бактерии приспособились к своей экстремальной среде обитания за последний век.

Микробы определяют загрязнение воды

Модифицированные бактерии кишечной палочки выращивают в среде с загрязняющими веществами и определяют их количество в разные моменты времени. У бактерий есть встроенный ген, который позволяет клеткам светиться в темноте. По яркости свечения можно судить об их числе. Бактерии замораживают в поливиниловом спирте, тогда они выдерживают низкие температуры без серьезных повреждений. Затем их размораживают, выращивают в суспензии и используют в исследованиях. В загрязненной среде клетки растут хуже, чаще погибают. Количество мертвых клеток зависит от времени и степени загрязнения. Эти показатели отличаются для тяжелых металлов и органических веществ. Для любого вещества скорость гибели и зависимость числа погибших бактерий от дозы различны.

Вирусы обладают

Сложной структурой из органических молекул, что ещё важнее - присутствие собственного, вирусного генетического кода и способность к размножению.

Происхождение вирусов

Принято считать, что вирусы произошли в результате обособления (автономизации) отдельных генетических элементов клетки, получивших, кроме того, способность передаваться от организма к организму. Величина вирусов варьирует от 20 до 300 нм (1 нм = 109 м). Практически все вирусы по своим размерам мельче, чем бактерии. Однако наиболее крупные вирусы, например вирус коровьей оспы, имеют такие же размеры, как и наиболее мелкие бактерии (хламидии и риккетсии.

Вирусы - форма перехода от просто химии к живому на Земле

Есть версия, что вирусы возникли когда-то очень давно - благодаря получившим свободу внутриклеточным комплексам. Внутри нормальной клетки происходит движение множества разных генетических структур (информационные РНК, и прочее, и прочее…), которые могут являться прародителями вирусов. Но, может быть, всё было совсем наоборот - и вирусы - старейшая форма жизни, точнее переходного этапа от "просто химии" к живому на Земле.
Даже происхождение самих эукариотов (а, значит, и всех одно- и многоклеточных организмов, включая нас с вами) некоторые учёные связывают с вирусами. Возможно, что мы появились в результате "сотрудничества" вирусов и бактерий. Первые предоставили генетический материал, а вторые - рибосомы - белковые внутриклеточные фабрики.

Вирусы не способны

... размножаться самостоятельно - за них это делают внутренние механизмы клетки, которую вирус заражает. Сам работать со своими генами вирус также не может - не в состоянии синтезировать белки, хотя имеет белковую оболочку. Он просто похищает готовые белки у клеток. В состав некоторых вирусов даже входят углеводы и жиры - но опять-таки ворованные. Вне клетки-жертвы вирус - это просто гигантское скопление пусть и очень сложных молекул, но ни тебе обмена веществ, ни каких-либо ещё активных действий.

Удивительно, но самые простые существа на планете (мы условно всё же будем именовать вирусы существами) - одна из самых больших загадок науки.

Самый большой вирус Mimi, или Mimivirus

...(вызывающий вспышку гриппа) больше других вирусов в 3, иных - в 40 раз. Он несёт в себе 1260 генов (1,2 миллиона "букв"-оснований, что больше, чем у иных бактерий), в то время как известные вирусы имеют всего-то от трёх до ста генов. При этом генетический код вируса состоит из ДНК и РНК, в то время как все известные вирусы пользуются лишь одной из этих "скрижалей жизни", но никогда - обеими вместе. 50 генов Mimi отвечают за такие вещи, которые ранее в вирусах никогда не были замечены. В частности, Mimi способен на самостоятельный синтез 150 видов белков и даже на ремонт собственной повреждённой ДНК, что для вирусов является вообще нонсенсом.

Изменения в генетическом коде вирусов могут сделать их смертельно опасными

Американские ученые экспериментировали с современным вирусом гриппа - неприятной и тяжелой, но не слишком летальной болезни - скрестив его с вирусом печально знаменитой "испанки" 1918 года. Модифицированный вирус убивал мышей наповал с симптомами, характерными для "испанки" (острое воспаление легких и внутренние кровотечения). При этом его отличия от современного вируса на генетическом уровне оказались минимальными.

От эпидемии "испанки" в 1918 году погибло больше людей, чем во время самых страшных средневековых эпидемий чумы и холеры, и даже больше, чем фронтовые потери в Первую мировую войну. Ученые предполагают, что вирус "испанки" мог возникнуть из вируса так называемого "птичьего гриппа", соединившись с обычным вирусом, например, в организме свиней. Если же птичий грипп успешно скрещивается с человеческим и получает возможность переходить от человека к человеку, то мы получаем болезнь, которая способна вызвать глобальную пандемию и убить несколько миллионов человек.

Самым сильным ядом

Сейчас считается токсин бациллы D. 20 мг его достаточно, чтобы отравить все население Земли.

Вирусы – наборы генетической информации

Вирусы умеют плавать

В ладожских водах обитают вирусы-фаги восьми типов, различающихся по форме, размерам и длине ножек. Их число значительно выше характерного для пресной воды: от двух до двенадцати миллиардов частиц в литре пробы. В некоторых пробах было только три типа фагов, самое высокое их содержание и разнообразие - в центральной части водоема, все восемь типов. Обычно бывает наоборот, микроорганизмов больше в прибрежных районах озер.

Молчание вирусов

Многие вирусы, например, герпеса, имеют в своем развитии две фазы. Первая наступает сразу после заражения нового хозяина и длится недолго. Потом вирус как бы "замолкает" и тихо накапливается в организме. Вторая может начаться через несколько дней, недель или лет, когда "молчавший" до поры до времени вирус начинает лавинообразно размножаться и вызывает заболевание. Наличие "латентной" фазы предохраняет вирус защищает вирус от вымирания, когда популяция хозяина быстро приобретает иммунитет к нему. Чем более непредсказуема внешняя среда с точки зрения вируса, тем важнее для него иметь период "молчания".

Вирусы играют важную роль

В жизни любого водоема вирусы играют важную роль. Их численность достигает нескольких миллиардов частиц на литр морской воды в полярных, умеренных и тропических широтах. В пресноводных озерах содержание вирусов обычно ниже раз в 100. Почему в Ладоге так много вирусов и они столь необычно распределены, еще предстоит выяснить. Но исследователи не сомневаются, что микроорганизмы оказывает существенное влияние на экологическое состояние природной воды.

Где живут амебы

У обыкновенной амебы обнаружена положительная реакция на источник механические колебания

Amoeba proteus – пресноводная амеба длиной около 0,25 мм, один из самых распространенных видов группы. Его часто используют в школьных опытах и для лабораторных исследований. Обыкновенная амеба встречается в иле на дне прудов с загрязненной водой. Она похожа на маленький, едва заметный простым глазом бесцветный студенистый комочек.

У обыкновенной амебы (Amoeba proteus) обнаружен так называемый вибротаксис в виде положительной реакции на источник механических колебаний частотой 50 Гц. Это становится понятны, если учесть, что у некоторых видов инфузорий, служащих амебе пищей, частота биения ресничек колеблется как раз между 40 и 60 Гц. У амебы наблюдается также отрицательный фототаксис. Это явление заключается в том, что животное старается переместиться из освещенной области в тень. Термотаксис у амебы также отрицательный: она перебирается из более теплой в менее нагретую часть водоеа. Интересно наблюдать гальванотаксис амебы. Если через воду пропустить слабый электрический ток, амеба выпускает ложноножки только с той стороны, которая обращена к отрицательному полюсу – катоду.

Самая крупная амеба

Одна из самых крупных амеб – пресноводный вид Pelomyxa (Chaos) carolinensis длиной 2–5 мм.

Амеба передвигается

Цитоплазма клетки находится в постоянном движении. Если ток цитоплазмы устремлется к одной какой-то точке поверхности амёбы, в этом месте на ее теле появляется выпячивание. Оно увеличивается, становится выростом тела - ложноножкой, в него перетекает цитолазма, и амёба таким способом передвигается.

Акушерка для амебы

Амеба - очень простой организм, состоящий из одной клетки, которая размножается простым делением. Сначала клетка амебы удваивает свой генетический материал, создавая второе ядро, а затем меняет форму, образуя посередине перетяжку, которая постепенно делит ее на две дочерние клетки. Между ними остается тонкая связка, которую они тянут в разные стороны. В конце концов связка рвется, и дочерние клетки начинают самостоятельную жизнь.

Но у некоторых видов амебы процесс размножения происходит совсем не так просто. Их дочерние клетки не могут самостоятельно разорвать связку и иногда вновь сливаются в одну клетку с двумя ядрами. Делящиеся амебы взывают о помощи, выделяя особое химическое вещество, на которое реагирует "амеба-акушерка". Ученые считают, что, скорее всего, это комплекс веществ, включающий фрагменты белков, липиды и сахара. По-видимому, когда клетка амебы делится, ее мембрана испытывает напряжение, что и вызывает выделение химического сигнала во внешнюю среду. Тогда делящейся амебе помогает другая, которая приходит по специальному химическому сигналу. Она внедряется между делящимися клетками и давит на связку, пока та не разорвется.

Живые ископаемые

Самые древние из них - радиолярии, одноклеточные организмы, покрытые панциревидным наростом с примесью кремнезема, останки которых были обнаружены в докембрийских отложениях, чей возраст насчитывает от одного до двух миллиардов лет.

Самая выносливая

Тихоходка, животное размером меньше чем полмиллиметра в длину, считается самой выносливой формой жизни на Земле. Это животное выдерживает температуру от 270 градусов Цельсия до 151, воздействие рентгеновского излучения, условия вакуума и давление, шесть раз превышающее давление на дне самого глубокого океана. Тихоходки могут обитать в водосточных желобах и в трещинах каменной кладки. Некоторые их этих маленьких созданий оживали после столетней спячки в сухом мхе музейных коллекций.

Акантарии (Acantharia), простейшие организмы, относящиеся к радиоляриям, достигают длины 0,3 мм. Их скелет состоит из сульфата стронция.

Суммарная масса фитопланктона всего 1,5 млрд т, тогда как масса зоопалнктона – 20 млрд т.

Скорость движения инфузории-туфельки (Paramecium caudatum) составляет 2 мм в сек. Это означает, что туфелька проплывает за секунду расстояние в 10-15 раз большее, чем длина ее тела. На поверхности инфузории-туфельки находятся 12 тыс. ресничек.

Эвглена зеленая (Euglena viridis) может служить хорошим индикатором степени биологической очистки воды. При снижении бактериальных загрязнений ее численность резко возрастает.

Какими были ранние формы жизни на Земле

Существа, которые не относятся ни к растениям, ни к животным, называются рангеоморфами. Они впервые поселились на океанском дне около 575 миллионов лет назад, после последнего глобального оледенения (это время называют периодом Эдиакар), и были одними из первых мягкотелых существ. Эта группа существовала до 542 миллионов лет назад, когда стремительно размножающиеся современные животные вытеснили большинство этих видов.

Организмы собирались во фрактальные узоры из разветвляющихся частей. Они были неспособны двигаться и не имели репродуктивных органов, а размножались, по-видимому, создавая новые ответвления. Каждый ветвящийся элемент состоял их множества трубок, удерживаемых вместе полужестким органическим скелетом. Ученые обнаружили рангеоморфы, собранные в несколько разных форм, которые, как он полагает, собирали пищу в разных слоях водяного столба. Фрактальный рисунок представляется достаточно сложным, но, по словам исследователя, сходство организмов друг с другом делало достаточным простой геном для создания новых свободно плавающих ответвлений и для соединения ответвлений в более сложные структуры.

Фрактальный организм, найденный на Ньюфаундленде, имел 1,5 сантиметра в ширину и 2,5 сантиметра в длину.
Такие организмы составляли до 80% всех живущих в Эдиакаре, когда не было подвижных животных. Однако с появлением более мобильных организмов начался их упадок, и в результате они были полностью вытеснены.

Глубоко под океанским дном существует бессмертная жизнь

Под поверхностью дна морей и океанов существует целая биосфера. Оказывается, на глубинах в 400-800 метров ниже дна, в толще древних отложений и пород живут мириады бактерий. Возраст некоторых конкретных экземпляров оценивается в 16 миллионов лет. Они практически бессметрны - считают учёные.

Исследователи полагают, что именно в подобных условиях, в глубинах донных пород, более чем 3,8 миллиарда лет назад зародилась жизнь и лишь позднее, когда среда на поверхности стала пригодной для обитания - освоила океан и сушу. Следы жизни (окаменелости) в донных породах, взятых с очень большой глубины под поверхностью дна, учёные находили давно. Собрана масса образцов, в которых они нашли живые микроорганизмы. В том числе - в породах, поднятых с глубин более 800 метров ниже уровня океанского дна. Некоторые образцы отложений насчитывали возраст во много миллионов лет, а это означало, что, к примеру, запертая в таком образце бактерия - имеет тот же возраст. Около трети бактерий, которые учёные обнаруживали в глубоких донных породах - живы. В отсутствии солнечного света источником энергии для этих существ являются различные геохимические процессы.

Бактериальная биосфера, расположенная под морским дном, очень велика и по численности превосходит все бактерии, живущие на суше. Потому она оказывает заметное влияние на геологичечские процессы, на баланс диоксида углерода и так далее. Возможно, предполагают исследователи, без таких подземных бактерий у нас не было бы нефти и газа.

Бактерии – понятие, с которым знаком каждый человек. Встречаются они повсеместно, каждая среда обитания буквально населена миллиардами разновидностей: в соленой, пресной воде, на поверхности горячих источников, ледников и организмах живых существ. Бактерии – это представители категории одноклеточные, используемые для химической, медицинской, пищевой промышленности. Кроме данных организмов, представителями царства простейших одноклеточных являются:

растения (множество видов зеленых водорослей);
животные;
большинство грибов.

Микроскопические клетки не относятся к эукариотам, так как не имеют оформленного ядра. Другие категории одноклеточных растений, грибов, а также животных сходны между собой наличием этого главного клеточного компонента.

В одноклеточных структурах бактерий (прокариот) также отсутствуют дополнительные мембранные органоиды. Есть отличия, к примеру, у цианобактерий, выполняющих фотосинтезирующую функцию, – плоские цистерны.

Ошибочно полагать, что представители царства одноклеточных имеют одинаковую структуру. Различия не глобальные, но они существуют. Все нюансы строения организмов, относящихся к прокариотам или эукариотам, видно на фото, сделанном под микроскопом. Можно рассмотреть колонии одноклеточных бактерий, а также специфику устройства их клеток.

Представители царства растений – водоросли – в качестве среды обитания выбирают водные объекты с различным составом жидкой среды. Основное отличие между ними и бактериями состоит в отсутствии у последних оформленного ядра. У водорослей там хранится наследственная информация, синтезируется рибонуклеиновая кислота (РНК).

Одноклеточные организмы некоторых бактерий имеют защитную капсулу, позволяющую предохранить клетку от механического повреждения во время движения, высыхания (в зависимости от специфических условий ее жизнедеятельности). Это также источник резервных веществ, позволяющий им не погибнуть (у растений он отсутствует). Отличие от водорослей состоит также в наличии у бактерий плазмидов. Это хранители геномной информации, позволяющей активно бороться с антибиотиками, разрушающими структуру клетки.

Если сравнивать бактерии с одноклеточными водорослями, можно отметить следующие общие компоненты:

цитоплазма (в ней находятся органеллы, питательные вещества равномерно распределяются по клетке),
рибосомы (органоиды для синтеза белка у одноклеточных),
цитоскелет (опорно-двигательное образование внутри клетки; не все бактерии его содержат),
жгутики (служат для перемещения в пространстве).

Обычно органеллы водоросли детально просматриваются под микроскопом. Организмы водорослей имеют митохондрии, основная функция которых – синтез АТФ, соединения, играющего первостепенную роль в обмене энергии и веществ у растений (данные органеллы показаны на фото).

Чем от бактерий отличаются грибы

Все типы грибов имеют оформленное ядро, клеточная стенка образована хитином (у бактерий это муреин или пектин). В клетке имеются ДНК, гистон, белки. На фото видны результаты исследования бактериальной клетки, в которой вместо ядра есть нуклеоид – ядерная область неправильной формы, содержащая генетический материал.

Бактерии – это простейшие одноклеточные, которые относятся к категории сапротрофы, как представители царства грибов. Все организмы обычно имеют клеточную мембрану, выполняющую ряд важнейших функций (энергетическую, транспортную, барьерную, защитную). Еще они отличаются по строению.

Отличаются грибы и наличием контактов между клетками. Грибы имеют септы, предназначенные для транспортировки питательных веществ между клетками, а бактериальные организмы подобными возможностями не отличаются.

По способу питания грибы подразделяются на три категории:

В этом заключается их основное сходство с бактериями.

Сапротрофы (сюда относят клетки грибов, царство зеленых водорослей к данному виду не относится) – микроскопические организмы, способные активно извлекать питательные вещества из органического материала, в котором преобладают омертвевшие элементы. На фото можно рассмотреть примеры грибов при многократном увеличении.

Организмы одноклеточных животных: специфика

Это огромный класс, имеющий множество подвидов, какие могут размножаться половым или бесполым способом. Одноклеточные представлены более, чем 30 тысячами организмов животных, между которыми есть сходные и различные черты. Тело простейших состоит из ядра и цитоплазмы, у них нет защитной капсулы, плазмидов, клеточной стенки.

Как представители зеленых водорослей, они имеют хромосомы и оформленную ДНК. Категория зеленых водорослей преимущественно склонна к фотосинтезу, животные организмы, к примеру, эвглена зеленая (изображена на фото) имеют хлоропласты, в темноте могут всасывать органические вещества, даже поглощать бактерии.

Разновидности одноклеточных бактерий

Все микроскопические организмы (кроме грибов) могут иметь жгутики, позволяющие им свободно перемещаться в пространстве. На фото можно увидеть органеллы, которые используются растениями для активного «образа жизни». Ниже представлена таблица, позволяющая понять основные различия между царствами одноклеточных и то, какие компоненты присутствуют в их строении.

Существует множество видов микроорганизмов, каждый из которых отличается формой и строением. Оно, в свою очередь зависит, от питания организма и способа его жизнедеятельности. Различают: кокки (круглые), вибрионы и спирохеты (извилистого типа), бациллы и клостридии (палочки). На фото можно увидеть все эти разновидности, но при этом организмы сходны по строению.

Каждое отличие обусловлено множеством факторов, в том числе эволюцией категорий микроорганизмов. К примеру, животные более приспособлены к выживанию, бактерии могут вырабатывать стойкость к агрессивным компонентам по типу антибиотиков, водоросли содержат практически весь необходимый для выживания комплекс органелл.

Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.