A legnagyobb baktérium a világon. Baktériumok A legnagyobb baktériumok nem haladják meg

Törpék és óriások a baktériumok között

A baktériumok a legkisebb élő szervezetek, amelyek a leggyakoribb életformák a Földön. A normál baktériumok körülbelül tízszer kisebbek, mint az emberi sejtek. Méretük körülbelül 0,5 mikron, és csak mikroszkóppal láthatók. Kiderül azonban, hogy a baktériumok világának is vannak törpéi és óriásai. Az egyik ilyen óriás az Epulopiscium fishelsoni baktérium, amely eléri a fél millimétert! Vagyis eléri a homokszem vagy a sószem méretét, és szabad szemmel is látható.

A kéngyöngyökkel a természet elképesztő megoldást talált a kritikus méretű problémára: a baktériumok üregesek. Belül van egy hatalmas konténer, 50 -szer nagyobb, mint a citoplazma, a sejt élő része. A narancs héjához hasonlóan a cellulóz körülveszi az üreg élő részét.

A baktériumok számos fantasztikus módon szálltak meg a világon. Minden teremtmény közül a gyakran elfelejtett egysejtűek a legsikeresebbek - és mégis gyakran használják az emberek, hogy túlértékeljék magukat, mint az evolúció koronáját. A baktériumok emberi vesekövekben és férgek bélében, a levegőben, forrásban lévő gejzírekben és az Antarktisz jegében élnek. Egyesek szenvedést, például pestist, kolerat vagy tuberkulózist hoznak szerte a világon, mások segítik a növények növekedését vagy az emberek megemésztését, mások olajjal táplálkoznak, a tengerek szennyezettek, egyesek még ellenállnak az erős radioaktivitásnak is.

Az Epulopiscium reprodukciója

A Cornwell Akadémián kutatásokat végeztek az ilyen nagy méret okainak meghatározására. Mint kiderült, a baktérium 85 000 példányban tárolja DNS -ét. Összehasonlításképpen: az emberi sejtek csak 3 példányt tartalmaznak. Ez az aranyos teremtmény az Acanthurus nigrofuscus (sebészhal) trópusi zátonyhal emésztőrendszerében él.

A kénes gyöngy fontos szerepet játszik Namíbia anyagának természetes körforgásában, és ez a szerep formálisan kényszerítette gigantizmusát. Az otthonukban lévő üledékben található kénvegyületekből táplálkozik. A kén emésztéséhez a baktériumok, akárcsak az állatok anyagcseréje, az oxigéntől függenek - sürgősen nitrátokra van szükség. De ez nem létezik abban az ellenséges szószban, amelyben a Thiomargarita namibiensis él.

Ez a dilemma nem törte meg a protozoonokat, hanem óriásivá tette őket: néhány havonta, amikor vihar éri a tengert, nitrátban gazdag víz is röviden behatol a baktériumokba a mélybe. Egy kéngyöngy most értékes nitrátot tárolhat üregében, amelyet rövid ideig bőségesen használ; ellátja az ellátást, mint egy búvár, aki sűrített levegőt visz magával a mélybe.

A gyakori baktériumtípusok nagyon kicsik és primitívek, nincsenek szerveik, és a kagylón keresztül történik táplálék. A tápanyagok egyenletesen oszlanak el a baktériumok testében, ezért kicsinek kell lenniük. Ezzel szemben az Epulopiscium sokszor másolja a DNS -ét, egyenletesen osztja el a másolatokat a héj mentén, és elegendő táplálékot kapnak. Ez a szerkezet lehetővé teszi számára, hogy azonnal reagáljon a külső ingerekre. Ellentétben más baktériumokkal és azok osztódási módjával. Ha a közönséges baktériumok egyszerűen felére osztódnak, akkor két sejtet növeszt magában, amelyek halála után egyszerűen kifelé mennek.

Mivel a Föld legnagyobb baktériuma is képes kén tárolására, hónapokig eltarthat élelem nélkül - tollas namíbiai gyöngy -, majd csak lefagyasztja a levegőt és várja a jobb időket. Ma már tudjuk, hogy a "namíbiai kéngyöngynek" nemcsak számos közeli rokona van más tengeri területeken, hanem fontos szerepe van az ökológiában is: ezek a baktériumok magas foszfortartalmú kőzetek kialakulását okozhatják. Ez csökkenti a foszfát mennyiségét a tengervízben, így már nem áll rendelkezésre tápanyagként más élőlények számára.

Namíbiai kéngyöngy

Azonban még ez sem messze egy kis baktérium, nem hasonlítható össze a legnagyobb baktérium a világon amelyet figyelembe vesznek Thiomargarita namibiensis más szóval "namíbiai kéngyöngy" - egy gram -negatív tengeri baktérium, amelyet 1997 -ben fedeztek fel. Nem csak egyetlen sejtből áll, de ugyanakkor nem rendelkezik alátámasztó vázával, valamint eukariótákkal. A Thiomargarita mérete eléri a 0,75-1 mm-t, ami lehetővé teszi, hogy szabad szemmel is lássa.

Így ezeknek a kőzeteknek a kialakulása ellensúlyozza az óceánok foszfáttal való túlzott dúsulását. A legtöbb baktérium általában nagyon kicsi, és csak mikroszkóppal észlelhető. De a baktériumok több csoportjában óriási formák jelentek meg. Több mint százszor nagyobbak, mint a normál baktériumok, és szabad szemmel könnyen felismerhetők. A legnagyobb ismert baktériumok a kénbaktériumok csoportjába tartoznak. Ezeket a baktériumokat fényes szürke kénzárványokból lehet felismerni, amelyek miatt a szulfidbaktériumok kénné oxidálódnak, és további szulfátot termelnek az energia érdekében.

Az anyagcsere típusa szerint a tiomargarit olyan szervezet, amely energiát kap a redoxreakciók eredményeként, és a nitrátot használhatja fel az elektronokat fogadó végső objektumként. A namíbiai kénes gyöngy sejtjei mozdulatlanok, ezért a nitráttartalom ingadozhat. A Thiomargarita nitrátot vakuolumban tárolhat, amely a teljes sejt körülbelül 98% -át foglalja el. Alacsony nitrátkoncentráció esetén tartalmát légzésre használják. A szulfidokat a nitrátok kénné oxidálják, amely a baktériumok belső környezetében kis szemcsék formájában gyűlik össze, ami megmagyarázza a tiomargarit gyöngyház színét.

Ehhez oxigént vagy nitrátot használnak. A szokatlan méret oka a nitrát belélegzése is. Az óriásbaktériumok sejtjei nagyrészt nagy, membránhoz kötött vákuumokból állnak, amelyekben nagy mennyiségű nitrátot tárolhatnak.

Azáltal, hogy a nitrátot légzésre és a kénet energiaforrásként tárolják, óriási baktériumok sokáig fennmaradhatnak kedvezőtlen környezeti körülmények között.

Namíbia előtt a tengerfenék sokkal több szulfidot tartalmaz, mint más part menti régiók, ami nyilvánvalóan előnyös ennek az óriásnak a megfelelő nagy nitráttartállyal. Ezenkívül Namíbia különösen puha tengerfenékét rendszeresen kavarják a nagyméretű metánfáklyák. A 14 évvel ezelőtti felfedezése óta ezek a baktériumok előtérbe kerültek, és bekerültek a Guinness -rekordok könyvébe, és szerepelnek a namíbiai bélyegzőn is.

Thiomargarita kutatás

A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy a Thiomargarita namibiensis nem kötelező, hanem fakultatív szervezet, amely oxigén jelenléte nélkül kap energiát. Képes oxigént lélegezni, ha ez a gáz elegendő. Ennek a baktériumnak egy másik megkülönböztető jellemzője a palintomiális osztódás lehetősége, amely a köztes növekedés fokozása nélkül történik. Ezt a folyamatot használja a Thiomargarita namibiensis a böjt okozta stresszes körülmények között.

Természetesen a Namíbiában történt felfedezés után a tiomargarit keresése más szulfidokban gazdag tengeri területeken is elkezdődött, és valóban nagyon hasonló baktériumok találhatók máshol is, de ebben a mennyiségben és sokféle formában sehol, mint Namíbia partjainál . Csak a közelmúltban sikerült genetikailag tanulmányozni ezt a változatos megnyilvánulást. Ezenkívül két másik, korábban ismeretlen nemzetséget fedeztek fel, amelyeket ma Thiopilula és Thiophisa néven ismerünk.

A kénbaktériumok és a foszforciklus

Bár a Chile és Costa Rica partjainál található tengerfenéken is előkerült, ott csak magánzárkában található, és nem képezi azokat a tipikus gyöngynyakláncokat, amelyeknek a Thiomargarita a nevét köszönheti.

A kénbaktériumok hatalmas sejtjeiben elegendő hely van az anyagok tárolására. Nemcsak az energiaellátáshoz szükséges kén és a nitrát, mint oxidálószer, hanem a foszfát is felhalmozódhat a sejtben, mint egyfajta energiatároló polifoszfát formájában nagy mennyiségben. A part menti régiókban, ahol különösen nagyszámú kénbaktérium él, magas foszfortartalmú kőzetek, úgynevezett foszforitok is képződnek.

A baktériumot a szárazföld lapított külterületének, a namíbiai partvidék közelében fekvő üledékeiben fedezte fel Heide Schultz, egy német biológus és munkatársai 1997 -ben, 2005 -ben pedig a Mexikói -öböl aljának hideg egereiben , hasonló törzset találtak, ami megerősíti a namíbiai kéngyöngy széles elterjedését. ...

A tengeri, tengerparti területekről származó ősi kőzetekben gyakran találhatunk kövületeket, amelyek alakja kénbaktériumokra hasonlít. Összességében ez azt sugallja, hogy a nagy kénbaktériumok hosszú ideig közvetlen szerepet játszhatnak a tenger foszfor -körforgásában, ami elősegíti a foszforitok képződését. Most felmerül a kérdés a foszforitok képződésének feltételeiről, mivel ez a folyamat csökkenti a tengervízben rendelkezésre álló oldott foszfát mennyiségét, mint tápanyag minden élő szervezet számára.

Victor Ostrovsky, Samogo.Net

A baktériumok bolygónk első "lakói". Ezek a primitív, nukleáris mentes mikroorganizmusok, amelyek többsége csak egy sejtből áll, később más, összetettebb életformákat eredményeztek. A tudósok több mint tízezer fajt tanulmányoztak, de körülbelül egymillió maradt felfedezetlen. A mikrovilág képviselőjének szabványos mérete: 0,5-5 mikron, azonban a legnagyobb baktérium mérete több mint 700 mikron.

Ezért a megnövekedett foszfortermelés hosszú távon kevesebb növekedést jelent minden szervezet számára. Valójában úgy tűnik, hogy közvetlen kapcsolat van a foszfitképződés és a nagy kénbaktériumok között. Az eredmény egy foszforban gazdag ásványi apatit, és megtettük az első lépést a foszforitképződés felé.

A Namíbia partjainál található tengerfenék annyira gazdag foszforitokban, hogy még a műtrágyaipar alapanyagaként is hasznosak. Gyanítjuk, hogy hasonló mechanizmusok vonatkoznak a tiomargaritisre is.

A baktériumok a legrégebbi életforma a Földön

A baktériumok lehetnek gömb alakúak, spirálisak, gömb alakúak. Mindenhol megtalálhatók, sűrűn laknak vízben, talajban, savas környezetben, radioaktív forrásokban. A tudósok élő egysejtű mikroorganizmusokat találnak a permafrost körülmények között és a vulkánok kitörő lávájában. Láthatja őket mikroszkópon keresztül, de néhány baktérium óriási méreteket ölt, teljesen megváltoztatva a mikrokozmosz emberi megértését.

Egyelőre nem ismert, hogy miért váltja ki a szulfid a foszfát felszabadulását. Valójában azonban látható, hogy mind a mai, mind a Föld történetében foszforitok képződtek a magas szulfidtartalmú tengerfenéken. Ezért feltételezzük, hogy ezek és hasonló baktériumok fontos szerepet játszanak a tengeri foszforciklusban, és valószínűleg hozzájárultak a foszforit keletkezéséhez a geológiai múltban. Mit tanácsol egy egészségügyi szakértő, ha kérdéseket teszünk fel neki, hogy mennyire egyszerű és olcsó a baktériumok elszaporodásának elkerülése? Kézmosás, Dr. Eckerley, brit higiéniai szakember.

Hiszen a kórokozók különösen előszeretettel jelennek meg, és gyakran ott jelennek meg, ahol nem számítanak rájuk. Nem meglepő, hogy az összes megfázás 65% -a, a hasmenéses megbetegedések 50% -a és az étellel összefüggő gasztrointesztinális betegségek 80% -a tiszta háztartásokba kerül. Nem a fürdőszobában, hanem a konyhában. A legtöbb háztartás 200 -szor nagyobb valószínűséggel talál székletbaktériumokat.

• A Thiomargarita namibiensis, a namíbiai kéngyöngy a legnagyobb ember által ismert baktérium neve. A látáshoz nem kell mikroszkóp, hossza 750 mikron. A mikrovilág óriását egy német tudós fedezte fel a fenék közeli vizekben egy orosz tudományos hajón végzett expedíció során.

• Az Epulopiscium fishelsoni a sebész halak bélrendszerében él, és 700 μm hosszú. Ennek a baktériumnak a térfogata 2000-szerese a standard méretű mikroorganizmus térfogatának. A nagy, egysejtű halat eredetileg a Vörös -tenger sebészhalaiban találták meg, de azóta más halfajokban is megtalálható a Nagy -korallzátony környékén.
• A spirocheták hosszú, spirális sejtekkel rendelkező baktériumok. Nagyon mobilok. Vízben, talajban vagy más táptalajban élnek számukra. Sok spirochetes súlyos emberi betegségek kórokozója, más fajok szaprofiták - bontják az elhalt szerves anyagokat. Ezek a baktériumok 250 mikron hosszúra nőhetnek.
• A cianobaktériumok a legrégebbi mikroorganizmusok. A tudósok megtalálták hulladéktermékeiket, amelyek több mint 3,5 milliárd évesek. Ezek az egysejtű élőlények az óceáni plankton részét képezik, és a Föld oxigénjének 20-40% -át termelik. A spirulint szárítják, őrlik és hozzáadják az ételhez. Az oxigénes fotoszintézis jellemző az algákra és a magasabb rendű növényekre. A cianobaktériumok az egyetlen egysejtű élőlények, amelyek oxigént bocsátanak ki a fotoszintézis során. A cianobaktériumoknak köszönhetően nagy mennyiségű oxigén jelent meg a Föld légkörében. Ezeknek a baktériumoknak a sejtszélessége 0,5-100 mikron között változik.

• Az aktinomiceták a legtöbb gerinctelen bélében élnek. Átmérőjük 0,4-1,5 mikron. Vannak kórokozó formái az aktinomicetáknak, amelyek a plakkban és az emberi légutakban élnek. Az aktinomicetáknak köszönhetően az ember sajátos "esőszagot" is érez.
• Beggiatoa alba. E nemzetség proteobaktériumai kénben gazdag helyeken, friss folyókban és tengerekben élnek. Ezeknek a baktériumoknak a mérete 10x50 mikron.
• Az Azotobacter átmérője 1-2 mikron, enyhén lúgos vagy semleges környezetben él, fontos szerepet játszik a nitrogén körforgásban, növeli a talaj termékenységét és serkenti a növények növekedését.
• A Mycoplasma mycoides a tehenek és kecskék tüdőbetegségének kórokozója. Ezek a sejtek 0,25-0,75 mikron méretűek. A baktériumok nem rendelkeznek merev membránnal, csak a citoplazmatikus membrán védi őket a külső környezettől. Az ilyen típusú baktériumok genomja az egyik legegyszerűbb.

Az archaea nem baktérium, de akárcsak ők, egyetlen sejtből állnak. Ezeket az egysejtű organizmusokat termálvíz alatti források közelében, olajkutak belsejében és Észak -Alaszka jeges felszíne alatt izolálták. Az archaeák saját fejlődési evolúcióval rendelkeznek, és bizonyos biokémiai jellemzőikben különböznek más életformáktól. Az archaea átlagos mérete 1 μm.

Erősítse az immunrendszert - és rendszeresen tisztítsa meg

A jó immunvédelem elsősorban a bélrendszeri. Tehát a jó bélvédelem felelős az egészségünkért. Ezért célszerű megfelelő étrenddel felépíteni a bélflórát. A fennmaradó 20 százalékhoz folyékony és higiéniai feltételeket kell biztosítani. A legmocskosabb háztartási cikkek: konyhai szivacsok és rongyok, vágódeszkák, konyhai munkalapok, lefolyók, kilincsek és fogkefék.

Nedves és meleg - ideális tenyésztési klíma. Ezenkívül a baktériumok nagyon könnyen szállíthatók egyik helyről a másikra textíliák használatával. A legjobb, ha egyedi textíliákat használ, és gyakran cseréli őket. Rendszeresen szárítva: A legtöbb baktériumtörzs nem tud túlélni száraz körülmények között. Jó tipp: a szivacsokat fertőtlenítheti mosogatógépben történő mosással.

Elméletileg az egysejtű mikroorganizmus legkisebb mérete: 0,15-0,20 mikron. Kisebb méret esetén a sejt nem tudja reprodukálni a saját fajtáját, mivel a kívánt összetételű és mennyiségű biopolimerek nem férnek bele.

A baktériumok szerepe a természetben

Több mint egymillió különböző egysejtű mikroorganizmusfaj él együtt az emberi szervezetben. Néhányuk rendkívül hasznos, mások helyrehozhatatlan egészségkárosodást okozhatnak. A baba születéskor megkapja a baktériumok első "részét" - az anya születési csatornáján való áthaladás során és a szülés utáni első percekben.

A deszkák vágásai és repedései kiváló táptalajt biztosítanak a baktériumoknak. Ismét vigyázzon a keresztfertőzés elkerülésére: ne használjon nyers húst és nyers halat fertőtlenítés nélkül. A vágódeszka teljes tisztán tartásához ajánlatos ezt a tisztítószert használni: Keverjen el 1 teáskanál klórfehérítőt 200 ml vízzel. Szárítsa le a táblát, hagyja megszáradni. A vágódeszkákat mosogatógépbe is teheti.

A legnagyobb probléma: Csak látszólag tiszta textíliákkal tisztítsa a munkafelületeket. Ha ugyanazt a piszkos kendőt és konyhai szivacsot használja különböző edényekhez, ez növeli a baktériumok kockázatát. A rendszeres fertőtlenítés segít. Még a csatornák is nedves éghajlatot biztosítanak a baktériumoknak. Szódabikarbónával vagy szódabikarbónával és fogkefével tisztítja meg őket. Így a foltok, a makacs szennyeződések és még a szagok is könnyen repülésre kerülhetnek. A szilva rendszeresen gyógyítható.

Ha egy gyermek császármetszéssel születik, a baba testét olyan mikroorganizmusok népesítik be, amelyek nem kapcsolódnak hozzá. Ennek eredményeként csökken a természetes immunitása, nő az allergiás reakciók kockázata. Három éves korig a baba mikrobiómájának nagy része érett. Minden embernek megvan a maga egyedi mikroorganizmus -halmaza, amelyek benne élnek.

Kézről kézre: A baktériumok szeretik a kilincseket. Ha a pénisz még mindig beteg, a mini kártevők még boldogabbak. Különösen ebben az esetben: rendszeresen mosson kezet. Az antibakteriális szappanokat mindenképpen kerülni kell, mert valódi mosogatók, amelyek elpusztítják az összes baktériumtörzset. A természetes szappan egészségesebb alternatíva.

Különböző baktériumtörzsek

Három havonta kell cserélni. Nem csak a baktériumok miatt, hanem azért is, mert idővel eltöri az ecseteket. A leírt "otthoni zűrzavar" ellenére a baktériumok önmagukban nem rosszak. Vannak jó és rossz baktériumtörzsek, és a legtöbb ember könnyen kezelheti mindkét törzset. A normál háztartások egészséges baktériumflórával rendelkeznek.

A baktériumokat az emberek használják gyógyszerek és élelmiszerek előállítására. Lebontják a szerves vegyületeket, tisztítják és a szennyezett szennyvizet ártalmatlan vízzé alakítják. A talaj mikroorganizmusai nitrogénvegyületeket termelnek a növények növekedéséhez. Az egysejtű élőlények aktívan dolgozzák fel a szerves anyagokat és végzik az anyagok körforgását a természetben, amely a bolygónk életének alapja.

A baktériumok a legrégebbi szervezetek, amelyek jelenleg léteznek a Földön. Az első baktériumok valószínűleg több mint 3,5 milliárd évvel ezelőtt jelentek meg, és csaknem egymilliárd évig voltak az egyetlen élőlények bolygónkon. Mivel ezek voltak az élő természet első képviselői, testük primitív szerkezetű volt.

Idővel szerkezetük összetettebbé vált, de a mai napig a baktériumokat tartják a legprimitívebb egysejtű organizmusoknak. Érdekes, hogy egyes baktériumok még mindig megőrzik ősi őseik primitív vonásait. Ez megfigyelhető a baktériumokban, amelyek forró kénforrásokban és a tározók alján lévő anoxikus kőzetekben élnek.

A legtöbb baktérium színtelen. Csak néhány lila vagy zöld színű. De sok baktérium kolóniája élénk színű, ami annak köszönhető, hogy egy színes anyag a környezetbe kerül, vagy a sejtek pigmentálódnak.

A baktériumok világának úttörője Anthony Leeuwenhoek, a 17. századi holland természettudós volt, aki elsőként alkotta meg a tökéletes nagyítómikroszkópot, amely 160-270-szeresre nagyítja fel a tárgyakat.

A baktériumokat prokariótáknak minősítik, és külön királyságba - baktériumokba - izolálják őket.

Testalkat

A baktériumok sokféle és változatos organizmus. Különböző alakúak.

A baktériumok neve	Baktériumok alakja	A baktériumok képe
Cocci		Gömbölyű
Bacilus		Rúd alakú
Vibrió baktérium		Vessző ívelt
Spirillum		Spirál
Streptococcusok		Cocci lánc
Staphylococcusok		Csokrok kokók
Diplococcusok		Két kerek baktérium egy nyálkahártyában

A mozgás módjai

A baktériumok között vannak mobil és mozdulatlan formák. A mobilok hullámszerű összehúzódások miatt vagy a flagellin (csavart spirális szálak) segítségével mozognak, amelyek speciális flagellin fehérjéből állnak. Egy vagy több zászló is lehet. Néhány baktériumban a sejt egyik végén találhatók, másokban - kettőn vagy a teljes felületen.

De ez a mozgás sok más baktériumban rejlik, amelyekben nincsenek zászlók. Tehát a kívülről nyálkával borított baktériumok képesek csúszni.

Egyes vízi és talajbaktériumok, amelyeknek nincs zászlója, gázvakuola van a citoplazmában. Egy sejtben 40-60 vakuol lehet. Mindegyikük tele van gázzal (feltehetően nitrogénnel). A vákuumokban lévő gázmennyiség szabályozásával a vízi baktériumok a vízoszlopba merülhetnek, vagy a felszínére emelkedhetnek, a talajbaktériumok pedig a talaj kapillárisaiban mozoghatnak.

Habitat

A szervezés egyszerűsége és az igénytelenség miatt a baktériumok széles körben elterjedtek a természetben. Baktériumok mindenütt megtalálhatók: még a legtisztább forrásvíz egy cseppjében, talajszemcsékben, a levegőben, sziklákon, sarki hóban, sivatagi homokban, az óceán fenekén, a nagy mélységből kinyert olajban és még a forró forrásokban is körülbelül 80 ° C hőmérsékleten. Növényeken, gyümölcsökön, különböző állatokban és emberekben élnek a belekben, a szájban, a végtagokon, a test felszínén.

A baktériumok a legkisebb és a legtöbb élőlény. Kis méretük miatt könnyen behatolnak minden repedésbe, résbe, pórusba. Nagyon szívósak és alkalmazkodnak a különböző létfeltételekhez. Tolerálják a szárítást, a nagy hideget, a 90 ° C -ra történő felmelegedést, anélkül, hogy elveszítenék életképességüket.

Gyakorlatilag nincs olyan hely a Földön, ahol ne találnának baktériumokat, de különböző mennyiségben. A baktériumok életkörülményei változatosak. Egyiküknek oxigénre van szüksége a levegőben, másoknak nincs szükségük rá, és képesek oxigénmentes környezetben élni.

A levegőben: a baktériumok akár 30 km -re is felszállnak a felső légkörbe. és több.

Különösen sok van belőlük a talajban. Egy év talaj több száz millió baktériumot tartalmazhat.

A vízben: a felszíni vízrétegekben nyitott tározókban. A jótékony vízi baktériumok ásványosítják a szerves maradványokat.

Élő szervezetekben: a kórokozó baktériumok a külső környezetből kerülnek a szervezetbe, de csak kedvező körülmények között okoznak betegséget. A szimbiotikus az emésztőszervekben él, segít lebontani és asszimilálni az ételt, valamint szintetizálni a vitaminokat.

Külső szerkezet

A baktériumsejt speciális, sűrű membránba van öltözve - a sejtfalba, amely védő és támogató funkciókat lát el, és a baktériumoknak állandó jellegzetes formát is ad. A baktérium sejtfala hasonlít a növényi sejt membránjára. Áteresztő: ezen keresztül a tápanyagok szabadon jutnak be a sejtbe, és az anyagcsere -termékek a környezetbe kerülnek. Gyakran előfordul, hogy a baktériumok egy további védő nyálkahártyát - kapszulát - fejlesztenek a sejtfal tetején. A kapszula vastagsága sokszorosa lehet a cella átmérőjének, de nagyon kicsi. A kapszula nem kötelező eleme a sejtnek; a baktériumok bejutásának körülményeitől függően alakul ki. Megakadályozza a baktériumok kiszáradását.

Néhány baktérium felszínén hosszú (egy, kettő vagy sok) zászlók vagy rövid vékony bolyhok találhatók. A zászla hossza sokszorosa lehet a bakteriális test méretének. A zászlók és a bolyhok segítségével a baktériumok mozognak.

Belső szerkezet

A baktériumsejt belsejében sűrű, mozdulatlan citoplazma található. Réteges szerkezetű, nincs vakuol, ezért különböző fehérjék (enzimek) és tartalék tápanyagok találhatók a citoplazma anyagában. A baktériumsejteknek nincs magjuk. Sejtjeik központi részében egy anyag koncentrálódik, amely örökletes információkat hordoz. Baktériumok, - nukleinsav - DNS. De ez az anyag nem alakul ki maggá.

A baktériumsejtek belső szervezése összetett és sajátos jellemzőkkel rendelkezik. A citoplazmát a citoplazmatikus membrán választja el a sejtfaltól. A citoplazmában megkülönböztetünk egy alapanyagot vagy mátrixot, riboszómákat és kis számú membránszerkezetet, amelyek különböző funkciókat látnak el (mitokondriumok analógjai, endoplazmatikus retikulum, Golgi -készülék). A baktériumsejtek citoplazmája gyakran különböző formájú és méretű granulátumokat tartalmaz. A granulátumok vegyületekből állhatnak, amelyek energia- és szénforrásként szolgálnak. A baktériumsejtekben zsírcseppek is találhatók.

A sejt központi részében egy nukleáris anyag lokalizálódik - DNS, amelyet a citoplazmától membrán nem határol. Ez a mag analógja - nukleoid. A nukleoidnak nincs membránja, sejtmagja és kromoszómái.

Étkezés

A baktériumok etetési módja különböző. Ezek között vannak autotrófok és heterotrófok. Az autotrófok olyan szervezetek, amelyek önállóan szerves anyagokat képezhetnek táplálkozásukhoz.

A növényeknek nitrogénre van szükségük, de ők maguk nem tudják felszívni a levegőből a nitrogént. Egyes baktériumok a levegőben lévő nitrogénmolekulákat más molekulákkal kombinálják, hogy anyagokat bocsássanak a növények rendelkezésére.

Ezek a baktériumok a fiatal gyökerek sejtjeiben telepednek le, ami a gyökereken megvastagodások kialakulásához vezet. Az ilyen csomók a hüvelyes család növényeinek és néhány más növénynek a gyökerén alakulnak ki.

A gyökerek a baktériumokat szénhidrátokkal látják el, a baktériumok pedig a gyökereket nitrogéntartalmú anyagokkal, amelyeket a növény képes felszívni. Együttélésük kölcsönösen előnyös.

A növények gyökerei sok szerves anyagot (cukrot, aminosavat és másokat) választanak ki, amelyekből a baktériumok táplálkoznak. Ezért különösen sok baktérium telepedik le a gyökereket körülvevő talajrétegben. Ezek a baktériumok az elhalt növényi maradványokat a növény számára hozzáférhető anyaggá alakítják. Ezt a talajréteget rizoszférának nevezik.

Számos hipotézis létezik a csomó baktériumok gyökérszövetbe való behatolásáról:

• az epidermisz és a kéreg szövetének károsodása révén;
• gyökérszőrön keresztül;
• csak a fiatal sejtmembránon keresztül;
• a pektinolitikus enzimeket termelő műholdbaktériumoknak köszönhetően;
• a B-indol-ecetsav triptofánból történő szintézisének stimulálásával, amely mindig jelen van a növények gyökérváladékában.

A csomós baktériumok gyökérszövetbe juttatásának folyamata két szakaszból áll:

• gyökér haj fertőzés;
• a csomóképződés folyamata.

A legtöbb esetben a betört sejt aktívan szaporodik, az úgynevezett fertőző szálakat képezi, és már ilyen szálak formájában a növényi szövetbe kerül. A fertőző szálból felszabaduló csomóbaktériumok tovább szaporodnak a gazdaszövetben.

A csomós baktériumok gyorsan szaporodó sejtjeivel töltött növényi sejtek gyorsan osztódni kezdenek. A fiatal csomó összekötése a hüvelyes növény gyökerével az ér-rostos kötegeknek köszönhetően történik. A működés időszakában a csomók általában sűrűek. Az optimális aktivitás megnyilvánulásának idejére a csomók rózsaszínűvé válnak (a leghemoglobin pigment miatt). Csak azok a baktériumok képesek nitrogént megkötni, amelyek leghemoglobint tartalmaznak.

A csomóbaktériumok hektáronként több tíz és több száz kilogramm nitrogén műtrágyát hoznak létre.

Anyagcsere

A baktériumok anyagcseréjükben különböznek egymástól. Egyeseknél az oxigén részvételével megy, másokban - a részvétele nélkül.

A legtöbb baktérium kész szerves anyagból táplálkozik. Közülük csak néhány (kék-zöld vagy cianobaktérium) képes szervetlen anyagokból szervetlen anyagokat létrehozni. Fontos szerepet játszottak az oxigén felhalmozódásában a Föld légkörében.

A baktériumok kívülről felszívják az anyagokat, szétszaggatják a molekuláikat, ezekből a részekből összegyűjtik a héjukat és feltöltik tartalmukat (így nőnek), és a felesleges molekulákat kidobják. A baktérium héja és membránja lehetővé teszi, hogy csak a szükséges anyagokat szívja fel.

Ha a baktériumok héja és membránja teljesen áteresztő lenne, semmilyen anyag nem jutna be a sejtbe. Ha áteresztők lennének minden anyag számára, a sejt tartalma keveredne a környezettel - azzal a megoldással, amelyben a baktérium él. A baktériumok túléléséhez olyan héjra van szükség, amely lehetővé teszi a szükséges anyagok átjutását, de nem szükségteleneket.

A baktérium a közeli tápanyagokat felszívja. Mi történik ezután? Ha önállóan tud mozogni (a flagellum mozgatásával vagy a nyálka visszaszorításával), akkor addig mozog, amíg meg nem találja a szükséges anyagokat.

Ha nem tud mozogni, akkor megvárja, amíg a diffúzió (az egyik anyag molekuláinak képessége, hogy behatoljon egy másik anyag molekuláinak közé) hozza a szükséges molekulákat.

A baktériumok más mikroorganizmuscsoportokkal együtt óriási mennyiségű kémiai munkát végeznek. Különféle vegyületek átalakításával megkapják az életükhöz szükséges energiát és tápanyagokat. Az anyagcsere folyamatok, az energiaszerzés módszerei és a testükben lévő építőanyagok iránti szükséglet baktériumokban változatos.

Más baktériumok kielégítik a szénre vonatkozó összes követelményt, amely a szerves anyagok szintéziséhez szükséges a szervezetben a szervetlen vegyületek rovására. Ezeket autotrófoknak nevezik. Az autotróf baktériumok képesek szerves anyagokat szintetizálni szervetlen anyagokból. Közülük megkülönböztethetők:

Kemoszintézis

A sugárzó energia felhasználása a legfontosabb, de nem az egyetlen módja annak, hogy szén -dioxidból és vízből szerves anyagokat hozzunk létre. Ismertek olyan baktériumok, amelyek nem a napfényt használják energiaforrásként az ilyen szintézishez, hanem a kémiai kötések energiáját, amelyek a szervezetek sejtjeiben bizonyos szervetlen vegyületek - hidrogén -szulfid, kén, ammónia, hidrogén, salétromsav, vas -vegyületek - oxidációja során keletkeznek vas és mangán. E kémiai energia felhasználásával keletkező szerves anyagokat használják fel testük sejtjeinek építésére. Ezért ezt a folyamatot kemoszintézisnek nevezik.

A kemoszintetikus mikroorganizmusok legfontosabb csoportja a nitrifikáló baktériumok. Ezek a baktériumok a talajban élnek, és a szerves maradékok bomlása során képződött ammónia salétromsavvá oxidálását végzik. Ez utóbbi a talaj ásványi vegyületeivel reagálva salétromsav -sókká alakul. Ez a folyamat két fázisban zajlik.

A vasbaktériumok a vasvasat oxidrá alakítják. A képződött vas-hidroxid ülepedik és képezi az úgynevezett lápi vasércet.

Egyes mikroorganizmusok molekuláris hidrogén oxidálásával léteznek, ezáltal autotróf módon táplálkoznak.

A hidrogénbaktériumok jellegzetessége, hogy képesek heterotróf életmódra váltani, ha szerves vegyületekkel látják el őket és hidrogén hiányában.

Így a kemoautotrófok tipikus autotrófok, mivel önállóan szintetizálják a szükséges szerves vegyületeket szervetlen anyagokból, és nem veszik készen más szervezetekből, például a heterotrófokból. A kemoautotróf baktériumok abban különböznek a fototróf növényektől, hogy teljesen függetlenek a fénytől, mint energiaforrástól.

Bakteriális fotoszintézis

Egyes pigmenttartalmú kénbaktériumok (lila, zöld), amelyek speciális pigmenteket - bakterioklorofillokat - tartalmaznak, képesek elnyelni a napenergiát, amelyek segítségével a szervezetükben lévő hidrogén -szulfid lebomlik és hidrogénatomokat szabadít fel, hogy helyreállítsa a megfelelő vegyületeket. Ennek a folyamatnak sok közös vonása van a fotoszintézissel, és csak abban különbözik, hogy lila és zöld baktériumokban a hidrogén -szulfid a hidrogén (esetenként - karbonsavak) donora, a zöld növényekben pedig víz. Mindkét esetben a hidrogén eltávolítása és átvitele az elnyelt napsugarak energiája miatt történik.

Ezt a bakteriális fotoszintézist, amely oxigén felszabadulása nélkül megy végbe, fotoredukciónak nevezik. A szén -dioxid fotoredukciója a hidrogén nem vízből, hanem hidrogén -szulfidból történő átviteléhez kapcsolódik:

6СО 2 + 12Н 2 S + hv → С6Н 12 О 6 + 12S = 6Н 2 О

A kemoszintézis és a bakteriális fotoszintézis biológiai jelentősége bolygóskálán viszonylag kicsi. Csak a kemoszintetikus baktériumok játszanak alapvető szerepet a kén körforgásában. A zöld növények kénsavas sók formájában felszívják, a kén redukálódik, és a fehérjemolekulák összetételében szerepel. Továbbá, ha a rothadó baktériumok elpusztítják az elhalt növényi és állati maradványokat, a kén hidrogén -szulfid formájában szabadul fel, amelyet a kénbaktériumok szabad kénné (vagy kénsavvá) oxidálnak, ami a növény számára a talajban rendelkezésre álló szulfitokat képez. A kemo- és fotoautotróf baktériumok nélkülözhetetlenek a nitrogén és kén ciklusban.

Spóraképződés

Spórák képződnek a baktériumsejt belsejében. A sporuláció során egy baktériumsejt számos biokémiai folyamaton megy keresztül. A benne lévő szabad víz mennyisége csökken, az enzimatikus aktivitás csökken. Ez biztosítja a spórák ellenállását a kedvezőtlen környezeti feltételeknek (magas hőmérséklet, magas sókoncentráció, szárítás stb.). A sporuláció csak a baktériumok kis csoportjára jellemző.

A spórák nem kötelezőek a baktériumok életciklusában. A spóraképződés csak a tápanyagok hiányával vagy az anyagcsere -termékek felhalmozódásával kezdődik. A spórák formájában lévő baktériumok sokáig szunnyadhatnak. A bakteriális spórák ellenállnak a hosszan tartó forralásnak és nagyon hosszú fagyásnak. A kedvező körülmények kialakulásával a spóra kicsírázik és életképessé válik. A baktérium spóra alkalmazkodás a túléléshez kedvezőtlen körülmények között.

Reprodukció

A baktériumok szaporodnak, ha egy sejtet ketté osztanak. Egy bizonyos méret elérése után a baktérium két azonos baktériumra oszlik. Aztán mindegyik elkezd táplálkozni, nő, oszt, stb.

Sejtnyúlás után fokozatosan keresztirányú szeptum képződik, majd a leánysejtek szétválnak; sok baktériumban bizonyos körülmények között a sejtek az osztódás után jellegzetes csoportokba kapcsolódnak. Ebben az esetben az osztási sík irányától és az osztások számától függően különböző formák merülnek fel. A bimbózással történő szaporodás kivételként baktériumokban fordul elő.

Kedvező körülmények között sok baktérium sejtosztódása 20-30 percenként történik. Ilyen gyors szaporodással egy baktérium utódai 5 nap alatt képesek olyan tömeget képezni, amely képes betölteni minden tengert és óceánt. Egy egyszerű számítás azt mutatja, hogy 72 generáció alakulhat ki egy nap alatt (720 000 000 000 000 000 000 sejt). Ha súlyra fordítják - 4720 tonna. Ez azonban nem fordul elő a természetben, mivel a legtöbb baktérium gyorsan elpusztul a napfény hatására, szárítás, élelemhiány, 65-100 ° C-ra való felmelegedés következtében, a fajok közötti küzdelem következtében stb.

Az elegendő táplálékot felszívó baktérium (1) mérete megnő (2), és elkezdődik a reprodukcióra való felkészülés (sejtosztódás). DNS -e (egy baktériumban a DNS -molekula egy gyűrűben van bezárva) megduplázódik (a baktérium előállítja ennek a molekulának a másolatát). Mindkét DNS -molekula (3,4) a baktérium falához kapcsolódik, és amikor a baktériumok megnyúlnak, eltérnek az oldalaktól (5,6). Először a nukleotidot osztják fel, majd a citoplazmát.

Két DNS -molekula szétválása után a baktériumokon szűkület jelenik meg, amely fokozatosan két részre osztja a baktérium testét, amelyek mindegyike tartalmaz egy DNS -molekulát (7).

Megtörténik (szénabotban), két baktérium összetapad, és hid keletkezik közöttük (1,2).

A hídon keresztül a DNS -t egyik baktériumból a másikba szállítják (3). Miután egy baktériumba kerültek, a DNS -molekulák összefonódnak, egyes helyeken összeragadnak (4), majd szakaszokat cserélnek (5).

A baktériumok szerepe a természetben

A ciklus

A baktériumok a legfontosabb láncszemek az anyagok általános keringésében a természetben. A növények összetett szerves anyagokat hoznak létre a talaj szén -dioxidjából, vízéből és ásványi sóiból. Ezek az anyagok holt gombákkal, növényekkel és állati tetemekkel térnek vissza a talajba. A baktériumok az összetett anyagokat egyszerűekre bontják, amelyeket a növények újra felhasználnak.

A baktériumok elpusztítják az elhalt növények és állati tetemek összetett szerves anyagát, az élő szervezetek ürülékét és a különböző hulladéktermékeket. Ezekből a szerves anyagokból táplálkozva a szaprofita rothadó baktériumok humuszmá alakítják őket. Ezek bolygónk rendjei. Így a baktériumok aktívan részt vesznek a természetben lévő anyagok körforgásában.

Talajképződés

Mivel a baktériumok szinte mindenütt elterjedtek és hatalmas számban találhatók meg, nagymértékben meghatározzák a természetben előforduló különböző folyamatokat. Ősszel a fák és cserjék levelei lehullanak, a füvek légi hajtásai elhalnak, a régi ágak lehullnak, időről időre lehullanak az öreg fák törzsei. Mindez fokozatosan humuszmá alakul. 1 cm 3 -ben. Az erdei talaj felszíni rétege több faj több száz millió szaprofita talajbaktériumát tartalmazza. Ezek a baktériumok a humuszt különféle ásványi anyagokká alakítják át, amelyeket a növény gyökerei képesek felvenni a talajból.

Egyes talajbaktériumok képesek felvenni a levegőből a nitrogént, felhasználva azt az életfolyamatokban. Ezek a nitrogénmegkötő baktériumok egymástól függetlenül élnek, vagy a hüvelyesek gyökerében telepednek le. Ezek a baktériumok a hüvelyesek gyökereibe hatolva gyökérsejtek növekedését és csomók kialakulását okozzák.

Ezek a baktériumok nitrogénvegyületeket bocsátanak ki, amelyeket a növények használnak. A baktériumok szénhidrátokat és ásványi sókat kapnak a növényektől. Így a hüvelyes növény és a csomóbaktériumok között szoros kapcsolat áll fenn, ami mind az egyik, mind a másik szervezet számára előnyös. Ezt a jelenséget szimbiózisnak nevezik.

A csomós baktériumokkal való szimbiózisuknak köszönhetően a hüvelyesek nitrogénnel gazdagítják a talajt, elősegítve a terméshozamot.

Elterjedés a természetben

A mikroorganizmusok mindenütt jelen vannak. Az egyetlen kivétel az aktív vulkánok kráterei és a felrobbant atombombák epicentrumában lévő kis területek. Sem az Antarktisz alacsony hőmérséklete, sem forró gejzírsugarak, sem a sómedencék telített sóoldatai, sem a hegycsúcsok erős belszigetelése, sem az atomreaktorok súlyos besugárzása nem zavarja a mikroflóra létezését és fejlődését. Minden élőlény folyamatosan kölcsönhatásba lép a mikroorganizmusokkal, gyakran nemcsak tárolóik, hanem terjesztőik is. A mikroorganizmusok bolygónk őslakói, aktívan asszimilálják a leghihetetlenebb természetes szubsztrátumokat.

Talaj mikroflóra

A talajban található baktériumok száma rendkívül nagy - grammonként százmillió és milliárd egyed. A talajban sokkal több van belőlük, mint a vízben és a levegőben. A talajban lévő baktériumok teljes száma változó. A baktériumok száma a talaj típusától, állapotától, a rétegek mélységétől függ.

A talajrészecskék felszínén a mikroorganizmusok kis mikrokolóniákban (20-100 sejt) találhatók. Gyakran alakulnak ki vastag szervesanyag -alvadékokban, élő és haldokló növényi gyökereken, vékony hajszálerekben és csomókban.

A talaj mikroflórája nagyon változatos. A baktériumok különböző élettani csoportjai vannak: rothadó baktériumok, nitrifikáló, nitrogénkötő, kénbaktériumok stb. Közöttük vannak aerobok és anaerobok, spórák és nem spórák. A mikroflóra a talajképződés egyik tényezője.

A talajban a mikroorganizmusok fejlődési területe az élő növények gyökereivel szomszédos terület. Ezt rizoszférának, a benne található mikroorganizmusok összességét rizoszféra mikroflórának nevezik.

A tározók mikroflórája

A víz természetes környezet, ahol a mikroorganizmusok nagy számban szaporodnak. Legtöbbjük a talajból kerül a vízbe. Egy tényező, amely meghatározza a baktériumok számát a vízben, a tápanyagok jelenlétét benne. A legtisztábbak az artézi kutak és a forrásvizek. A nyílt víztározók és folyók nagyon gazdagok baktériumokban. A legtöbb baktérium a víz felszíni rétegeiben található, közelebb a parthoz. A parttól való távolság és a mélység növekedésével a baktériumok száma csökken.

A tiszta víz 100-200 baktériumot tartalmaz 1 ml-ben, és a szennyezett víz-100-300 ezer és több. Sok baktérium található az alsó iszapban, különösen a felszíni rétegben, ahol a baktériumok filmet képeznek. Ez a film sok kén- és vasbaktériumot tartalmaz, amelyek kénsavvá oxidálják a kén -hidrogént, és ezáltal megakadályozzák a halak leölését. Az iszap több spórát hordozó formát tartalmaz, míg a vízben nem spórás formák dominálnak.

Fajösszetételét tekintve a víz mikroflórája hasonló a talaj mikroflórájához, de vannak speciális formái is. A vízbe került különféle hulladékok megsemmisítésével a mikroorganizmusok fokozatosan elvégzik a víz úgynevezett biológiai tisztítását.

A levegő mikroflórája

A levegő mikroflórája kevésbé bőséges, mint a talaj és a víz mikroflórája. A baktériumok porral emelkednek a levegőbe, ott maradhatnak egy ideig, majd letelepednek a föld felszínére, és meghalnak a táplálkozás hiányában vagy az ultraibolya sugarak hatására. A levegőben lévő mikroorganizmusok száma függ a földrajzi zónától, a tereptől, az évszaktól, a por szennyezettségétől stb. Minden egyes porszem mikroorganizmusokat hordoz. A legtöbb baktérium a levegőben van az ipari növények felett. Vidéken tisztább a levegő. A legtisztább levegő erdők, hegyek, havas terek felett. A levegő felső rétegei kevesebb kórokozót tartalmaznak. A levegő mikroflórája sok pigmentált és spórát hordozó baktériumot tartalmaz, amelyek másoknál jobban ellenállnak az ultraibolya sugaraknak.

Az emberi test mikroflórája

Az emberi test, még egy teljesen egészséges is, mindig a mikroflóra hordozója. Amikor egy személy teste levegővel és talajjal érintkezik, különböző mikroorganizmusok települnek a ruhákra és a bőrre, beleértve a kórokozókat is (tetanuszpálcák, gáz gangréna stb.). Leggyakrabban az emberi test kitett részei szennyezettek. A kezeken Escherichia coli, staphylococcusok találhatók. A szájüregben több mint 100 mikrobatípus található. A száj a hőmérsékletével, páratartalmával, tápanyagmaradványaival kiváló környezet a mikroorganizmusok fejlődéséhez.

A gyomor savas reakciót vált ki, ezért a benne lévő mikroorganizmusok nagy része elpusztul. A vékonybélből kiindulva a reakció lúgosodik, azaz barátságos a mikrobákkal szemben. A vastagbélben a mikroflóra nagyon változatos. Minden felnőtt naponta mintegy 18 milliárd baktériumot ürít az ürülékben, azaz több egyén, mint ember a világon.

Azok a belső szervek, amelyek nem kapcsolódnak a külső környezethez (agy, szív, máj, hólyag stb.), Általában nem tartalmaznak mikrobákat. A mikrobák csak betegség idején jutnak ezekbe a szervekbe.

Baktériumok a ciklusban

A mikroorganizmusok általában és különösen a baktériumok fontos szerepet játszanak a biológiailag fontos anyagforgalmakban a Földön, olyan kémiai átalakításokat hajtanak végre, amelyek sem a növények, sem az állatok számára teljesen hozzáférhetetlenek. Az elemek ciklusának különböző szakaszait különböző típusú szervezetek végzik. Az egyes élőlénycsoportok létezése az elemek más csoportok által végzett kémiai átalakításától függ.

A nitrogén ciklus

A nitrogéntartalmú vegyületek ciklikus átalakulása elsődleges szerepet játszik a szükséges nitrogénformák ellátásában a bioszféra szervezeteiben a különböző táplálkozási igények kielégítésére. A teljes nitrogénkötés több mint 90% -a bizonyos baktériumok metabolikus aktivitásának köszönhető.

A szénciklus

A szerves szén szén -dioxiddá történő biológiai átalakulása a molekuláris oxigén redukciójával együtt különböző mikroorganizmusok együttes metabolikus aktivitását igényli. Sok aerob baktérium végzi a szerves anyagok teljes oxidációját. Aerob körülmények között a szerves vegyületek kezdetben fermentációval lebomlanak, és az erjedés szerves végtermékei tovább oxidálódnak az anaerob légzés eredményeként, ha vannak szervetlen hidrogén akceptorok (nitrát, szulfát vagy CO 2).

A kénciklus

A kén az élő szervezetek számára elsősorban oldható szulfátok vagy redukált szerves kénvegyületek formájában áll rendelkezésre.

Vasciklus

Egyes édesvízi víztestekben a redukált vas -sók nagy koncentrációban találhatók. Ilyen helyeken specifikus bakteriális mikroflóra alakul ki - vasbaktériumok, amelyek oxidálják a redukált vasat. Részt vesznek a lápi vasércek és a vassókban gazdag vízforrások kialakításában.

A baktériumok a legrégebbi élőlények, amelyek körülbelül 3,5 milliárd évvel ezelőtt jelentek meg az Archeán. Körülbelül 2,5 milliárd évig uralták a Földet, képezték a bioszférát, részt vettek az oxigén atmoszféra kialakításában.

A baktériumok az egyik legegyszerűbb élő szervezet (a vírusok kivételével). Úgy gondolják, hogy ők az első élőlények, amelyek megjelentek a Földön.

Ebben a cikkben izgalmas kirándulásra invitáljuk Önt a Föld 25 legnagyobb élőlényének listáján, kezdve az óriásoktól a mikrovilág szabványai szerint - vírusok, baktériumok és amőbák, valamint a legnagyobb gerinctelenek, rovarok, kétéltűek, madarak, hüllők, halak, emlősök, növények és gombák.

1. A legnagyobb ismert vírus (1,5 mikron hosszú)

Sokáig lehet vitatkozni azon, hogy a vírusok valóban élő szervezetek -e - egyes biológusok igent mondanak, mások nem olyan biztosak. Ez azonban kétségtelen Pithovírus valódi óriás a tudomány által ismert vírusok között (körülbelül 1,5 mikron hosszú), 50 százalékkal több, mint a legközelebbi rekordtulajdonos - Pandoravírus... Gondolhatta, hogy egy akkora kórokozó, mint a Pithovírus képes nagy állatok, például elefántok, vízilovak vagy akár emberek megfertőzésére. De ne aggódjon, a vírus csak az amőbákat fertőzi meg, amelyek nem sokkal nagyobbak nála.

2. A világ legnagyobb baktériuma (több mint 0,5 mm hosszú)

Thiomargarita namibiensis- latinul fordítva azt jelenti, hogy "namíbiai kéngyöngy". A baktérium a citoplazmában található kéngranulátumok miatt kapta ezt a nevet, fényes megjelenést kölcsönözve. A méret thiomargarita namibiensis szélessége több mint fél milliméter, ami lehetővé teszi szabad szemmel történő megtekintését. Thiomargarita namibiensis teljesen ártalmatlan az emberekre és az állatokra, mivel ez egy litotróf (szervezetek, amelyek szervetlen anyagokat használnak oxidálható szubsztrátként (elektrondonorként)).

3. A bolygó legnagyobb amőba (3 mm hosszú)

A legnagyobb amőba a nemzetségbe tartozik "Káosz"... Természetesen sokkal kisebb, mint a képregények és sci-fi filmek szörnyű amőbái. De mégis, ez egy igazi óriás az amőbák között, amelyet szabad szemmel könnyű látni. A világ legnagyobb amőbájának másik jellemzője, hogy képes megemészteni a kis többsejtű organizmusokat, baktériumokat és protistákat.

4. A legnehezebb bogár (85-110 g)

Annak ellenére, hogy a Góliát nem a világ leghosszabb bogárja, ennek ellenére, tekintettel tömegükre (egyes egyedek súlya meghaladja a 100 g -ot), kétségtelenül megfelelnek nevüknek. A góliátbogár súlyában és méretében összehasonlítható egy felnőtt gerbil egerekkel, amint azt már láthatta, ha megnézi a fenti fotót.

5. A legnagyobb pók (testtömeg 175 g -ig)

A Terafosa Blonda vagy a goliath tarantula a világ legnagyobb pókja, Dél -Amerika trópusi erdeiben őshonos. Figyelembe véve a lábakat, a goliath tarantula testhossza elérheti a 28 cm -t, és a súlya - akár 175 g. A nőstény óriáspókok várható élettartama a vadonban akár 25 év, a szexuális érettség pedig 3 év . A hímek kevésbé szerencsések, annak ellenére, hogy a párzás után a nőstény nem eszi meg őket, mint más pókfajtáknál, élettartamuk sokkal rövidebb - 3-6 év.

6. A legnagyobb féreg (átlagos hossza 60-90 cm)

Ha erős ellenszenvet érez a férgekkel szemben, akkor riaszthat, hogy több mint fél tucat óriásférgek élnek - közülük a legnagyobb az afrikai óriásférge, akár 1,5 m hosszú is. az átlagos kígyó számára az óriási giliszták olyan ártalmatlanok, mint a kistestvéreik. Szeretnek mélyen a sárba temetkezni, távol maradni az emberektől (és más állatoktól), csendesen megeszik a rothadt leveleket és más bomló szerves anyagokat.

7. A legnagyobb kétéltű (testtömeg 3 kg -ig)

A "Góliát" a legnagyobb fauna népszerű elnevezése (lásd a 4. és az 5. pontot). A Góliát béka Afrika nyugati-középső részén él. A góliátbéka átlagos súlya körülbelül 2,5 kg, ami sokkal kevesebb, mint a tömeg Beelzebufo ampinga(körülbelül 5 kg) - a legnagyobb béka, amely a Földön élt a késő kréta időszakban.

8. A legnagyobb ízeltlábú állat (3-4 m, lábakkal együtt)

A japán pókrák valóban hatalmas és rendkívül hosszú lábú állat. Ennek az ízeltlábúaknak a mellső lába eléri a 2 m-t, a teste pedig 45 cm-t. Az exoskeleton tarka, narancssárga-fehér színe kiváló álcázás a nagy tengeri ragadozók ellen. A legtöbb más furcsa lényhez hasonlóan a japán pókrák is nagyra becsült csemege Japánban, de az utóbbi időben ritkán lehetett látni az éttermi menükben a természetvédők nyomása miatt.

9. A legnagyobb virágos növény (átmérője legfeljebb 1 m)

Mindannyiunk szerencséjére a Rafflesia Arnold élőhelye Indonéziára, Malajziára, Thaiföldre és a Fülöp -szigetekre korlátozódik. A szomszéd kertjében biztosan nem találja. :)

10. A bolygó legnagyobb szivacsa (legfeljebb 2 m átmérőjű)

Az óriási tengeri szivacs mellett (Xestospongia muta) a legnagyobb a maga nemében, a gerinctelenek várható élettartamának rekordja, egyes egyedek több mint 1000 évig élnek. Más típusú szivacsokhoz hasonlóan xestospongia muta táplálkozik a kis élőlények tengervízből történő kiszűrésével.

11. A legnagyobb medúza (legfeljebb 37 m hosszú)

Körülbelül 2 m -es kupolaátmérővel és 30 m feletti csápokkal a szőrös cianák hossza összehasonlítható a kék bálnával (lásd a 22. pontot). Az ilyen óriási méret ellenére ezeknek a medúzáknak a csápjai nem jelentenek halálos veszélyt az emberekre (csak fájdalmas érzések és bőrkiütés). A szőrös cianák fontos ökológiai funkciót is ellátnak, különböző hal- és rákfajok számára nyújtanak menedéket egy hatalmas kupola alatt.

Érdekes, hogy a szőrös ciánia kedvenc táplálékforrás a listán szereplő másik óriásnak, a bőrös teknősnek (lásd # 17)

12. A legnagyobb repülő madár (felnőtt hímek súlya legfeljebb 20 kg)

Figyelembe véve a hatalmas (a madarak mércéje szerint) testsúlyt - akár 20 kg -ot is - az afrikai túzok ellentétes az aerodinamika törvényeivel. Repülés közben nem a világ legkecsesebb madara. Valójában az afrikai túzok életének jelentős részét a dél -afrikai szárazföldön tölti, hangosan cincog és szinte mindent elnyel, ami mozog. Csak rendkívüli veszély esetén használja a repülést.

Ebből a szempontból az afrikai túzok nem különbözik a még nagyobb pterozauruszoktól - a mezozoikus korszak repülő hüllőitől.

13. A protisták legnagyobb képviselője (több mint 45 m hosszú)

Sokan tévesen úgy vélik, hogy az életnek csak négy kategóriája létezik - baktériumok, növények, gombák és állatok -, de ne felejtsük el a primitív eukarióta szervezeteket, például a kromistákat. Valószínűleg meg fog lepődni azon a tényen, hogy minden alga protista. A protisták legnagyobb képviselője Macrocystis pyrifera- egy fajta barna alga a hínárfélék családjából, amely meghaladhatja a 45 m hosszúságot, és biztonságos menedéket nyújt számos tengeri élőlény számára.

14. A legnagyobb nem repülő madár (akár 270 cm magas és 156 kg súlyú)

Globálisan szólva a strucc nemcsak a legnagyobb nem repülő madár, hanem általában a legnagyobb madár, amely ma a Földön él. A strucc maximális magassága 2,7 m, tömege 156 kg. Hihetetlennek tűnhet, de viszonylag nemrégiben (körülbelül 200-300 évvel ezelőtt) Madagaszkár szigetén volt egy madárfaj - a Madagaszkári epyornis, amelyhez képest a strucc csirkének tűnik. Ezek a madarak elérhetik a 3-5 m magasságot és akár 500 kg-ot is, ami összehasonlítható a Dromornis nemhez tartozó madarak méretével, amelyek a bolygón éltek a késő miocén korban.

15. A legnagyobb kígyó (súly - 97,5 kg)

A listában szereplő más élőlényekkel összehasonlítva sokkal nehezebb a kígyókat méret szerint osztályozni. Még a professzionális természettudósok is hajlamosak túlbecsülni a kígyók méretét, amelyeket a természetben megfigyeltek, mivel nagy példányok szállítása részletes tanulmányozás céljából szinte lehetetlen. Ennek ellenére a legtöbb tudós egyetért abban, hogy az anakonda a legnagyobb kígyó a bolygón. A kifogott anakondák közül a legnagyobb 521 cm hosszú és 97,5 kg súlyú volt.

16. A kéthéjú kagylók legnagyobb képviselője (200 kg felett)

Az óriás tridacna a kéthéjú kagylók osztályának legnagyobb faja, a Csendes -óceán és az Indiai -óceán vizeiben található. Az óriás tridacnana maximális tömege meghaladja a 200 kg -ot, és a héj hossza meghaladhatja az 1 m -t. Félelmetes hírneve ellenére az óriás puhatestű csak veszély esetén zárja be héját, és mérete nem elegendő egy felnőtt lenyeléséhez.

17. A legnagyobb teknős (súlya meghaladja az 500 kg -ot)

A bőrteknős teknős egy nagy tengeri teknősfaj, amely trópusi szélességi körökben él. Ezek a teknősök feltűnően különböznek rokonaiktól. A bőrös teknős héja kis csontos lemezekből áll, és nincs rögzítve a csontvázhoz, mint más fajoknál. A test felépítése mellett a bőrös teknősök megkülönböztető jellemzője óriási méretük - egy felnőtt tömege meghaladhatja az 500 kg -ot.

18. A legnagyobb hüllő (súlya akár 1000 kg)

A dinoszauruszok mércéje szerint, amikor a legnagyobb hüllő 100 tonnát nyomott, a sózott krokodil csak egy kis gyík. Ennek ellenére a modern hüllők világában ezek a krokodilok igazi óriások. A felnőtt sózott krokodil testhossza 3,5-6 m között változik, súlya pedig 200-1000 kg.

19. Legnagyobb hal (maximális súly 2235 kg)

A közönséges holdhal különleges megjelenése miatt az óceán egyik legfurcsább lakója. De ezek a halak nemcsak excentrikus megjelenésükről, hanem óriási méretükről is ismertek. A rekord a közönséges holdhal fogott példányai, hossza 4,26 m, tömege 2235 kg.

20. A legnagyobb szárazföldi emlős (átlagos súlya 5 tonna)

Az afrikai elefántok nemzetségébe tartozó emlős, egyben a legnagyobb szárazföldi állat. A nőstények átlagos súlya 3 tonna, a hímeké 6 tonna Egy felnőtt bokor elefánt körülbelül 200 kg növényzetet képes megenni, és naponta akár 200 liter vizet iszik.

21. A legnagyobb cápa (több mint 12 m hosszú)

Furcsa módon, de az óceánok legnagyobb állatai általában mikroszkopikus élőlényekkel táplálkoznak. A kék bálnához hasonlóan (lásd a következő pontot), a bálnacápa étrendje főként planktonból, apró tintahalból és halakból áll. Ami a bálnacápa méretét illeti, nem lehet pontos számokat megadni. Különböző források állítják, hogy 20 m -nél hosszabb és akár 40 tonna súlyú óriási egyedeket fogtak ki, tekintettel arra, hogy sok halász hajlamos túlzásba vinni, nem lehet 100% -ig biztos ezekben az adatokban. Úgy tűnik, a bálnacápa valóságosabb méretei 12-14 m hosszúak.

22. A legnagyobb tengeri állat (200 tonna)

Valójában a kék bálna nemcsak a legnagyobb tengeri állat, hanem valószínűleg a legnagyobb állat is a földi élet történetében, a dinoszauruszokat vagy más 200 tonna súlyú hüllőket még nem ismeri a tudomány. A bálnacápához hasonlóan (lásd az előzőt) pont), A kék bálna mikroszkopikus planktonból táplálkozik, és számtalan gallon tengervizet szűr ki a bálnacsont sűrű lapjain. A természettudósok becslése szerint egy felnőtt kék bálna naponta 3-4 tonna krillt fogyaszt.

23. A legnagyobb gomba (600 tonna)

Talán megértésed szerint a legnagyobb gomba olyan vastag szárral rendelkezik, mint egy oszlop, és egy kalapja akkora, mint egy ház teteje, de a valóságban minden másképp néz ki. A gomba rekordtartó, vagy inkább a gombák kolóniája, amely közös micéliummal rendelkezik és egyetlen szervezetként működik, az USA -ban, Oregon erdeiben található, és a mézes gomba nemzetségébe tartozik. A kolónia területe 2000 hektár, össztömege körülbelül 600 tonna.Az óriásgomba kora a botanikusok számításai szerint több mint 2400 év.

24. A legnagyobb egyedi fa (kb. 1000 t)

Az óriás sequoia egy valóban hatalmas méretű fa. Az óriás sequoia törzsének magassága eléri a 100 m-t, átmérője 10-12 m, a legnagyobb fák becsült súlya körülbelül 1000 tonna. A bolygó legrégebbi szervezetei közé tartoznak, az egyik gyűrűje fa az Egyesült Államok északnyugati részén 3500 éves kort jelzett.

25. A legnagyobb fa kolónia (6000 tonna)

A gombakolóniához hasonlóan (lásd # 23.) Az USA -beli Utah -i nyárfa "Pando" nyár legnagyobb kolóniája közös gyökérzettel és azonos génekkel rendelkezik. Egyszerűen fogalmazva, a kolónia összes fája klón, amely körülbelül 80 000 évvel ezelőtt közös ősétől származik. Sajnos jelenleg Pando rossz állapotban van, lassan elpusztul az aszálytól, a betegségektől és a rovarfertőzésektől. A botanikusok kétségbeesetten próbálják megoldani a problémát, így remélhetőleg ez a kolónia még legalább 80 000 évig virágozhat.

Annak ellenére, hogy a legtöbb ember szinte naponta eszi a madarak és halak nagyon nyilvánvaló tojásait, amikor az "egysejtű organizmus" szavak csak mikroszkóppal láthatók. Valójában az egysejtű lények túlnyomó többsége nem haladja meg a milliméter néhány századrészét, és ezt számos tényező magyarázza. A nagy élő sejtek számára nehezebb fenntartani a szerkezet épségét, nehezebb az élelmiszereket és a hulladékot a szervezetben szállítani, ráadásul a lenyűgöző növekedéshez tisztességes mennyiségű energia szükséges, ami evolúciós szempontból hátrányos.

De a mikrobiális világ gazdag fajokban, régi és változatos, ezért tele van kivételekkel a szabály alól. És egyes szervezetek, amelyekhez az evolúciós előnyök ellenére a "mikro" előtag ragaszkodna, egyáltalán nem érnek el. Ami természetesen elbűvöl és elbűvöl.

Ciliate trombita

Ez az édesvízi lény egy ősi gramofon csövéhez hasonlít, és akár 2 mm hosszú is lehet, így a trombita csillár hangszerek nélkül is tanulmányozható. A Stentor nemzetség legegyszerűbbje jól ismert a mikrobák szerelmeseinek. Két milliméter nem tűnik túl hosszúnak, de a természet soksejtű gyermekei közül sokan sokkal kevesebb helyet foglalnak el élőhelyükön és üvegcsúszdákon.

A csillós trombita anatómiájából adódóan kolosszust alkot a kismadárkák világában. A szokásos eukariótákkal ellentétben a Stentor nem egy, hanem több magot tartalmaz. Ez megkönnyíti számára a napi munkát, hogy jó hangulatban legyen. Ennek a csillónak az esetében számos kis mag felelős a szaporodásért, és a nagy mag - a makronukleusz - felelős minden másért, egyfajta agyközpont szerepét betöltve.

A trombita testét különböző hosszúságú csillók borítják. Barátságos mozgásuk lehetővé teszi a csillók úszását. A mikrokozmosz e kolosszusa például iszapból táplálkozik. A szájfunkciót a "cső" keskeny vége végzi. Ezzel párhuzamosan néhány baktérium, kis protozoon, sőt apró szerencsétlen többsejtű is belép az ételbe.

Bahamai mennydörgés

Egyszer a Texasi Egyetem tudósai a Bahama -szigetek közelében a tenger fenekére mentek, és ott, a komor mélységben szokatlan, szőlő méretű gömb alakú tárgyakat találtak. Ezek a tárgyak mozdulatlannak tűntek, de egyértelműen akár fél méter hosszú lábnyomokat hagytak a homokban. A szakértők eleinte valami ismeretlen puhatestűre vagy akár furcsán viselkedő kakilásra gondoltak. Az igazság meglepődött, mert a titokzatos kupacok gömb alakú protozoonoknak bizonyultak, legfeljebb 3 centiméter átmérőjűek. Ami szinte nulla hőmérsékletű vízben gördült végig a tengerfenéken.

A bahamai mennydörgés egy amőba-szerű organizmus, puha és porózus héjjal. A benne lévő lyukakba pszeudopódiákat tolnak, amelyek segítségével a mennydörgés a fenék mentén mozog, és az út során talált szerves anyagokkal táplálkozik.

Ennek a lénynek a felfedezése megváltoztatott nézeteket az élőlények evolúciójáról, mivel korábban azt hitték, hogy a kétoldalú szimmetriájú többsejtű állatok kúsztak fel először a prekambriai ókorban. És azok a lábnyomok, amelyeket a mennydörgés levelei nagyon hasonlítanak az ősi megkövesedett nyomatokhoz, amelyek majdnem 2 milliárd évesek.

Sajnos keveset tudunk ezekről a citoplazmatikus golyókról, mert nagyon nehéz élő mennydörgést vinni a laboratóriumba. A protozoonok héjuk ellenére nagyon törékenyek és sebezhetőek. A tudósok szerint sokkal lágyabbak, mint a szőlő, amelyhez ezek a mikrobiális óriások némileg hasonlítanak.

Acetabularia

A "sellő serleg" néven ismert Acetabularia egy egyedülálló zöld alga nemzetség, amely alakjában hasonló a kupakos gombához. Ezek a trópusi tengerek sekély vizének növényei legfeljebb 10 cm hosszúak, és általában csoportokban nőnek, lábukat az alsó kövekhez rögzítik, és világoszöld kupakjukat mutatják.

Általában a nagy egysejtű lényeknek egynél több magja van, ami nem mondható el a csodálatos acetabulariáról, amely élete nagy részét csak egy óriási DNS -edénnyel tölti, amely a „szár” tövében található. Csak a szaporodás órájában további magok képződnek, amelyek az algák tetejére vándorolnak, ahol spóraszerű cisztákká alakulnak, amelyek telelés és komplex átalakulás után fiatal acetabulriákká válnak. Ezeknek a hatalmas koenocitáknak az életciklusa körülbelül három év.

A Joachim Hammerling német tudós által az 1930 -as és 40 -es években a nácik pénzéért végzett kísérletek során kiderült, hogy miután egy másik acetabulariafaj magját átültették egy acetabularia fajba, az eredeti növény elkezd kialakulni egy új sapka, amely szokatlan hibridgé alakul át.

Ezenkívül a "pohár, amelyből sellők isznak" tökéletesen regenerálódik, megsérül, ami nagyon emlékeztet a flóra és az állatvilág néhány többsejtű fajára.

Fazekas hasú valonia

Egyesek ezt a vicces sekély lényt "tengerész szemének", mások csak "hínárbuboréknak" nevezik. A Valonia pocakosan könnyen megnő 4 cm átmérőjű, sőt több is, egy szervezet egy élő sejt, sok maggal, leggyakrabban földrajzilag magányos, és mindig úgy néz ki, mint egy csiszolt zöldes kavics. Néha ennek az egysejtű tengeri csodának a felszínén kis „többsejtű élőlények” gyökereznek.

Az algák biológiai furcsasága és egzotikus megjelenése ellenére a pocakos Walonia nem kedvez a nagy tengeri akváriumok tulajdonosainak. Ha a növény véletlenül behatol, elfogja az egész alját, rettenetesen nehéz megszabadulni tőle. Ennek a szívós gyomnak a préselése vagy szétszaggatása nem így van, mert a sejtosztódás révén szaporodik a cseréphasú valonia a magok "gyűjteményével".

Cowlerpa yessolistny

Gondolhatod úgy, mintha valami páfrány lenne, de lényegében ez a növény sokkal egyszerűbb. És sokkal meghatározóbb a növekedésben. Valójában egy tapasztalatlan búvárnak tűnik a víz alatti flóra bozótja, egy vagy csak néhány élő sejt, amely összetett többsejtű bokroknak "álcázza magát". Ezeket a primitív lényeket "caulerpa taxifolia" -nak, vagy egyszerűen caulerpa-halszálkának nevezik, egy csodálatos kúszó yessol szár. Ennek a zöld algának az egyik sejtje, számtalan DNS -tárolójával, nagyon gyorsan elterjedhet majdnem három méter szélességben, ami rendszeresen előfordul a Földközi -tengeren, megsemmisítve az ottani mélységek egészséges ökológiáját. Ezért a halszálkás caulerpát különösen gonosz gyomként ismerik fel. Kaliforniában ezt az "óriási mikrobát" általában illegális fajnak tekintik.

Ennek a solist caulerpának a mediterrán fajtája, amelynek sejtjei rekordméretet érnek el, kártevőnek köszönheti állapotát az embereknek. Fél évszázaddal ezelőtt ez a szokatlan alga egyáltalán nem élt a Földközi -tengeren. De a hetvenes években egy németországi akvárium Caulerpa mintákat rendelt a trópusokról, de nem csak a szépség és a könnyű karbantartás miatt. Az érdeklődő németek technikai zaklatásnak vetették alá a karácsonyfát. A makrofitot ultraibolya fénnyel besugározták és kémiai mutagénekkel kezelték. Az eredmény egy egysejtű szörny, amely nagyon gyorsan nő és ellenáll az alacsonyabb hőmérsékletnek. Hidegálló és szép megjelenésű algákat engedtek a Földközi-tengerbe 1980-ban-az egyik monacói amatőr akvarista mindent megtett.

Négy év alatt megtörtént az elkerülhetetlen. Miután elmenekült az akváriumból, a mutáns Caulerpa diadalmasan elfoglalta a Földközi -tenger parti vizeit. Természetes mutánsával ellentétben a mutáns sejt nemcsak agresszívnek, hanem ellenállónak is bizonyult a szennyezéssel szemben. Ezenkívül csak egy centiméter méretű darabból tud regenerálódni. És mérgező. Az üdülőhely sekély vizének a caulerpa sűrűjéből való megtisztítására tett kísérletek kudarcot vallottak.

Ezért a 20. század végén a „gyilkos alga” becenevet az egysejtű „caulerpa taxifolia” szervezethez rendelték. A növény szerepel a száz legveszélyesebb invazív faj között, amelyek terjedésének megállítása minden gondoskodó földlakó szent kötelessége.

Amoeba Chaos

Képzeljünk el egy amőbát egy iskolai tankönyvből. Növelje szezámmag méretűre. Lesz egy Káosz carolinensis lényed. Mivel az ilyen protozoonok folyamatosan változtatják alakjukat, a káoszok bajnokai akár 5 mm hosszúra is képesek nyújtani. Az ilyen túlsúlyos egysejtű szervezetek halálosan megsérülhetnek, ha csak mikroszkóp tárgylemezzel fedik le őket.

Lenyűgöző mérete ellenére a Chaos carolinensis ugyanúgy viselkedik, mint mikroszkopikus rokonai, az állábúak hordozói. Az álopódiák segítségével a káosz mozog, ők is megragadják az ételt. Ezután a vákuumokban lévő ételeket élve megemésztik, és a törmeléket kidobják a ketrecből. A hatalmas amőba más fajok mikrobáival, valamint olyan kis állatokkal táplálkozik, mint a kladoceranák. A káosz szinte megállás nélkül eszik, amíg készen áll a szaporodásra.

A mikrobavilág óriáslistáján szereplő szomszédaihoz hasonlóan az egysejtű káosznak sok vezérlőközpontja van, egyszerűen azért, mert egy mag nem képes ilyen hatalmas sejt irányítására. A Chaos carolinensis méretétől függően akár 1000 magot is tartalmazhat.

Spirostomum

Az Infusoria spirostomum édes és sós vizekben egyaránt megtalálható és látható. És összetévesztik valami kis féreggel. A spirostomum hosszúkás teste eléri a 4 milliméteres hosszúságot. Csak amikor a mikroszkóp szemlencséjén átnézünk, világossá válik, hogy ez a mobil lény egy nagy és nagyon hosszú sejt, amelyet sűrű csillóerdő borít.

A Spirostomum a mikrobák világbajnoka a test térfogatának megváltoztatásában. Zavart állapotban a csilló 75% -kal zsugorodhat kevesebb mint 1/200 másodperc alatt - gyorsabban, mint bármely más élő sejt.

A torkos csillós-trombitálókkal ellentétben a spirostomum nem eszik többsejtű lényeket, hanem csak baktériumokkal. Az óriások egyszerű osztódással szaporodnak, és nem nagyon szeretik, ha nehézfémek vannak a vízben, ami ezeket a csillókat ökológus barátokká teszi.

Syringammina törékeny

Egy másik hasznos jelölt a Föld legnagyobb egysejtű lényének címére egy törékeny "szörny" az xenofiofor osztályból. Az „idegen testeket hordozó” organizmusok ebbe az osztályába tartozik az óceánfenék sok lakója, a citoplazma alvadékai, és törékeny fonott „házakat” építenek maguknak az örök éjszakában más lények, például szivacsok vagy rádiósok maradványaiból. A xenofiofor sejtek maguk készítik el az épület ragasztóját, a parancsok szerint, amelyek kémiai úton származnak számos sejtmagból, amelyek hatalmas citoplazma -alvadékokban úsznak. A legnagyobb ezek közül a vérrögök eléri a 20 centimétert, könnyen gyarmatosítják a férgek, és a Syringammina fragilissima fajnevet viselik.

Sajnos Syringammina (fordításban "Pán homokfuvolája") élete és biológiája még mindig rosszul érthető. A tudósok azt gyanítják, hogy ez az egysejtű baktérium táplálkozik, de senki sem látta, hogyan néz ki maga a folyamat. Úgy tartják, hogy a syringamminum étrendjének mikrobái törékenyek lesznek önmagukban. Ezen rizómák szaporodási mechanizmusa szintén nem világos.

Törékeny mélytengeri élőlényeket fedeztek fel 1882-ben a skótok, az északi-tengeri partok közelében. Ezt követően a syringammin -t észak -afrikai polcon is megtalálták.

A nevük légió ...

A szárazföldi egysejtű óriások közül természetesen kiemelt figyelmet érdemelnek a méteres iszapformák, az elhalt fa lakói. Amelyeket eleinte és sokáig összetévesztettek a gombával.

A nyálkaformák (különösen a többfejű Fusarium) azonban nemcsak primitívebbnek bizonyultak, hanem bizonyos szempontból sokkal okosabbak is, mint a gombák. A japán tudósok ezzel kapcsolatos érdekes következtetéseiről az anyagban olvashat.

Kísérletek egy óriási kénbaktérium genomjának szekvenálására Achromatium oxaliferum paradox eredményt adott: kiderült, hogy minden baktériumsejt nem egy, hanem sok különböző genomot tartalmaz. Intracelluláris genetikai sokféleség A. oxaliferumösszehasonlítható a többfajú baktériumközösség sokféleségével. Nyilvánvalóan a különböző kromoszómák szaporodnak a citoplazma különböző részein, nagy kalcit zárványokkal osztva sok rosszul kommunikáló részre (részre). Számos mobil genetikai elem fontos szerepet játszik a belső genetikai sokféleség fenntartásában, megkönnyítve a gének kromoszómáról kromoszómára történő átvitelét. A felfedezés szerzői azt sugallják, hogy ebben az egyedülálló szervezetben a természetes szelekció nem annyira a sejtek szintjén, mint egy óriási sejt egyes részeinek szintjén történik.

1. Titokzatos baktériumok

Óriási kénbaktérium Achromatium oxaliferum században fedezték fel, de biológiája még mindig titokzatos - nagyrészt azért, mert az achromatium nem termeszthető laboratóriumban. Az Achromatium sejtek hossza eléri a 0,125 mm -t, így a legnagyobb édesvízi baktériumok (még nagyobb kénbaktériumok is vannak a tengerekben, mint pl. Thiomargarita, amelyet a hírek ismertetnek A legkorábbi prekambriai embriókról kiderült, hogy baktériumok? , "Elemek", 2007.01.15.).

Achromatium oxaliferumédesvízi tavak fenék üledékeiben él, ahol általában az oxigén és az anoxikus zónák határán található, de teljesen anoxikus rétegekbe is behatol. Az achromatium más fajtái (vagy fajai) ásványi forrásokban és árapályos mocsarak sós üledékeiben élnek.

Az akromatium energiát kap a hidrogén -szulfid oxidációja miatt, először kénné (amelyet a citoplazmában granulátum formájában tárolnak), majd szulfátokká. Képes szervetlen szenet rögzíteni, de szerves vegyületeket is képes asszimilálni. Nem világos, hogy képes -e csak az autotrófiás anyagcserére, vagy szerves táplálásra van szüksége.

Az achromatium egyedülálló tulajdonsága, hogy sejtjeiben számos nagy kolloid kalcit zárvány található (1. ábra). Hogy miért van erre szüksége a baktériumoknak, és milyen szerepet játszik a kalcium-karbonát anyagcseréjében, nem pontosan ismert, bár hihető hipotézisek léteznek (V. Salman és mtsai, 2015. Kalcit-felhalmozódó nagy kénbaktériumok a nemzetségből) Achromatium Sippewissett sómocsara).

Az akromatium citoplazmája a kalcitszemcsék közötti résekben húzódik meg, amelyek valójában sok kommunikáló részre (rekeszre) osztják. Bár a rekeszek nincsenek teljesen elszigetelve, az anyagcsere közöttük nyilvánvalóan nehéz, különösen azért, mert az aktív intracelluláris transzport rendszerek sokkal gyengébbek a prokariótákban, mint az eukariótákban.

És most kiderült, hogy a kalcit granulátum nem az egyetlen egyedi tulajdonsága az akromatiumnak. És nem is a legszembetűnőbb. A folyóiratban megjelent cikkben Nature Communications, Német és brit biológusok paradox eredményekről számoltak be az egyes sejtek genomjainak olvasására tett kísérletekből A. oxaliferum a Stechlin -tó alsó üledékeiből Németország északkeleti részén. Ezek az eredmények annyira szokatlanok, hogy nehéz hinni bennük, bár láthatólag nincs ok kételkedni megbízhatóságukban: a munkát módszertanilag nagyon óvatosan végezték.

2. A poliploidia megerősítése

Bár az akromatium, mint már említettük, a tenyésztetlen baktériumok közé tartozik, ezt a kellemetlenséget részben ellensúlyozza az óriási sejtméret. Fénymikroszkóp alatt még kis nagyításban is jól láthatóak, és kézi mintavétel is lehetséges az üledékmintákból (amelyeket korábban szűrőn keresztül engedtek a nagy részecskék eltávolítására). A szerzők így gyűjtöttek anyagot kutatásaikhoz. Sejtek A. oxaliferum szerves burkolattal borítva, melynek felszínén sokféle élettárs - kis baktérium - nyüzsög. Mindezt a kísérő mikrobiotát gondosan lemostuk a kiválasztott sejtekről, hogy csökkentsük az idegen DNS arányát a mintákban.

Kezdetben a kutatók egy speciális fluoreszkáló festékkel festették az achromatiium sejtjeit a DNS -nek, hogy megértsék, mennyi genetikai anyag van a sejtben és hogyan oszlik el. Kiderült, hogy a DNS -molekulák nem korlátozódnak a citoplazma egyetlen részére sem, hanem sok (átlagosan sejtenként körülbelül 200) helyi klasztert alkotnak a kalcit granulátumok közötti résekben (1. ábra, b, d).

Mindent figyelembe véve, amit a nagy baktériumokról és azok genetikai szervezetéről eddig tudni lehet, ez a tény már elég ahhoz, hogy ezt bizonyítottnak tekintsük A. oxaliferum poliploid, azaz minden sejtje nem egy, hanem sok másolatot tartalmaz a genomból.

Viszont utólag már nyilvánvaló, hogy egy ilyen hatalmas prokarióta sejt egyetlen példánnyal sem bírja. Egyszerűen nem lenne elegendő a teljes sejtet ellátni a fehérjeszintézishez szükséges átiratokkal.

Abból a tényből ítélve, hogy a DNS -klaszterek fluoreszcens fényerejükben különböznek egymástól, ezek a klaszterek nagy valószínűséggel eltérő számú kromoszómát tartalmaznak. Itt azt kell fenntartani, hogy általában egy prokarióta sejt teljes genomja egy gyűrűs kromoszómára kerül. Az achromatium esetében ez nem bizonyított, de nagyon valószínű. Ezért az egyszerűség kedvéért a szerzők a "kromoszóma" kifejezést használják a "genom egy példánya" kifejezés szinonimájaként, és mi is ezt fogjuk tenni.

Ebben a szakaszban még semmi szenzációs nem fedezett fel. Elmúltak azok az idők, amikor mindenki azt gondolta, hogy a prokariótáknak mindig vagy szinte mindig csak egy gyűrűs kromoszómája van minden sejtben. Ma már számos poliploid baktérium és archaea faj ismert (lásd: "Elemek", 2016.06.14.).

3. Többfajú közösség metagenomja - egy cellában

A csodák akkor kezdődtek, amikor a szerzők elkezdték kivonni a DNS -t a kiválasztott és mosott sejtekből, és elkezdték a szekvenálást. 10 000 sejtből metagenómot kaptunk (lásd Metagenomics), vagyis sok (kb. 96 millió) rövid szekvenciájú, különböző egyénekhez tartozó kromoszómák (olvasmányok) véletlen töredékeit, amelyek együttesen képet adnak egy populáció genetikai sokféleségéről.

A kutatók ezután hozzáfogtak a DNS szekvenálásához az egyes sejtekből. Először 27 sejtből izolálták a 16s-rRNS gén fragmenseit, amelyekkel szokás a prokariótákat osztályozni, és amelyek által általában meghatározzák az egyik vagy másik típusú mikrobák jelenlétét az elemzett mintában. Szinte az összes izolált fragmentum az achromatiiumhoz tartozott (vagyis nagyjából egybeesett az achromatiium 16 -as évekbeli rRNS -szekvenciáival, amelyek már megtalálhatók a genetikai adatbázisokban). Ebből következik, hogy a vizsgált DNS nem volt szennyezett semmilyen idegen baktérium genetikai anyagával.

Kiderült, hogy minden sejt A. oxaliferum, más prokarióták túlnyomó többségével ellentétben, nem egy, hanem több különböző variánst (allélt) tartalmaz a 16s rRNS génből. Nehéz meghatározni a variánsok pontos számát, mert a kis különbségek szekvenálási hibákkal magyarázhatók, és ha csak nagyon különböző töredékeket tekintünk "különbözőnek", akkor felmerül a kérdés, mennyi nagyban különbözniük kell. A legszigorúbb kritériumokat alkalmazva kiderült, hogy minden sejt megközelítőleg 4–8 különböző allélt tartalmaz a 16 -as évek rRNS -génjéből, és ez a minimális becslés, de valójában valószínűleg több van belőlük. Ez éles ellentétben áll a más poliploid prokariótákra jellemző helyzettel, amelyeknek általában ugyanaz a génváltozatuk van a sejt minden kromoszómáján.

Sőt, kiderült, hogy a 16s rRNS gén alléljai ugyanabban a sejtben vannak jelen A. oxaliferum, gyakran olyan ágakat alkotnak, amelyek nagyon távol vannak egymástól e gén összes variánsának közös családfáján (korábban és most) a A. oxaliferum. Más szavakkal, az egyik sejt 16 -as rRNS -alléljai nem kapcsolódnak jobban egymáshoz, mint a különböző sejtekből véletlenszerűen vett allélok.

Végül a szerzők teljes DNS -szekvenálást végeztek hat egyedi sejtből. Minden sejt esetében körülbelül 12 millió véletlenszerű töredéket olvastunk le. Normál helyzetben ez több mint elegendő lenne ahhoz, hogy speciális számítógépes programokkal gyűjtsük össze a leolvasásokból, átfedő részeiket felhasználva, hat nagyon jó minőségű (vagyis nagyon magas lefedettséggel olvasható, lásd Lefedettség) egyedi genomot.

De nem ez volt a helyzet: bár szinte minden leolvasás kétségkívül az achromatiiumhoz tartozott (az idegen DNS elegye elhanyagolható volt), az olvasott töredékek határozottan megtagadták, hogy genomokká váljanak. A további elemzés tisztázta a kudarc okát: kiderült, hogy az egyes sejtekből izolált DNS -fragmensek valójában nem egy, hanem sok egészen különböző genomhoz tartoznak. Valójában az, amit a szerzők minden egyes sejtből nyertek, nem genom, hanem metagenom. Az ilyen leolvasási készleteket általában nem egy szervezet, hanem egy egész populáció elemzésével nyerik, amelynek genetikai sokfélesége is magas.

Ezt a megállapítást több független módon is megerősítették. Különösen tucatnyi olyan gén ismeretes, amelyek szinte mindig jelen vannak a baktérium genomjaiban egyetlen példányban (egypéldányos marker gének). Ezeket az egypéldányos markergéneket széles körben használják a bioinformatikában, hogy ellenőrizzék a genom összeállításának minőségét, becsüljék a fajok számát metagenomikus szondákban és más hasonló feladatokat végezzenek. Tehát az egyes sejtek genomjaiban (vagy "metagenómáiban") A. oxaliferum a legtöbb ilyen gén több különböző példányban van jelen. A 16s rRNS-hez hasonlóan ezen egysejtű gének alléljei, amelyek ugyanabban a sejtben helyezkednek el, általában nem kapcsolódnak jobban egymáshoz, mint a különböző sejtekből származó allélok. Az intracelluláris genetikai sokféleség szintje összehasonlítható volt a teljes populáció diverzitási szintjével, amelyet 10 000 sejt metagenomja alapján becsültek.

A modern metagenomikának már vannak olyan módszerei, amelyek lehetővé teszik a nagy valószínűséggel ugyanabba a genomba tartozó fragmensek elkülönítését a mintában talált heterogén DNS -töredékek sokaságából. Ha elegendő ilyen fragmentum van, akkor a genom jelentős része, sőt a teljes genom összeállítható belőlük. Ily módon nemrég fedezték fel és részletesen jellemezték az Archaea új szupertípusát, az Asgardarhea -t (lásd. Archaea új szupertípusát írják le, amelyhez az eukarióták ősei tartoznak, "Elements", 2017.11.01.). A szerzők ezeket a módszereket alkalmazták az egyes sejtek "metagenómjaira". A. oxaliferum. Ez lehetővé tette, hogy minden "metagenomban" 3-5 genetikai fragmentum -készletet azonosítsunk, amelyek nagy valószínűséggel megfelelnek az egyes körkörös genomoknak (kromoszómák). Vagy inkább minden ilyen halmaz a hasonló genomok egész csoportjának felel meg. A különböző genomok száma minden sejtben A. oxaliferum nagy valószínűséggel több, mint 3-5.

Az azonos sejtben található genomok közötti különbség szintje A. oxaliferum, nagyjából megfelel a fajok közötti különbségeknek: az ilyen szintű eltérésekkel rendelkező baktériumok általában ugyanannak a nemzetségnek a különböző fajaihoz tartoznak. Más szóval, a genetikai sokféleség minden egyes sejtben jelen van A. oxaliferum, nem is populációval, hanem többfajú közösséggel hasonlítható össze. Ha egyetlen akromatium -sejtből származó DNS -t modern metagenomikai módszerekkel "vakon" elemeznénk, nem tudva, hogy mindez a DNS egy sejtből származik, akkor az elemzés egyértelműen azt mutatná, hogy többféle baktérium található a mintában.

4. Intracelluláris géntranszfer

Tehát legyen A. oxaliferum alapvetően új, egyenesen hallatlan típusú genetikai szervezetet fedezett fel. Kétségtelen, hogy a felfedezés sok kérdést vet fel, és mindenekelőtt a "hogyan lehet ez egyáltalán?!"

Nem vesszük figyelembe a legérdekesebb lehetőséget, vagyis hogy mindez a kutatók által elkövetett durva hibák eredménye. Ha igen, hamarosan megtudjuk: Nature Communications- a folyóirat komoly, más csapatok meg akarják ismételni a tanulmányt, így nem valószínű, hogy egy cáfolat sokáig tart. Sokkal érdekesebb a helyzet megvitatása, ha feltételezzük, hogy a kutatást alaposan elvégezték, és az eredmény megbízható.

Ebben az esetben először is meg kell próbálnia kideríteni az okokat, amikben megtaláltak A. oxaliferum példátlan intracelluláris genetikai sokféleség: hogyan keletkezik, miért őrződik meg, és hogyan sikerül túlélnie magát a mikrobát. Mindezek a kérdések nagyon nehézek.

Az összes többi eddig tanulmányozott poliploid prokarióta (beleértve az "Elemek" olvasói által ismert sókedvelő archae-t is) Haloferax volcanii) a sejtben jelen lévő genom összes másolata, függetlenül attól, hogy hány, nagyon hasonlít egymásra. Semmi sem hasonlít a kolosszális intracelluláris sokféleségre A. oxaliferum, nem figyelnek meg. És ez egyáltalán nem véletlen. A poliploidia számos előnnyel jár a prokarióták számára, de hozzájárul a recesszív káros mutációk ellenőrizetlen felhalmozódásához, ami természetesen kihaláshoz vezethet (további részletekért lásd az eukarióta ősök poliploidia című hírt - a mitózis eredetének megértésének kulcsa és meiózis, "Elemek", 2016.06.14.).

A mutációs terhelés felhalmozódásának elkerülése érdekében a poliploid prokarióták (sőt a növények poliploid plasztidjai) aktívan használják a génkonverziót - a homológ rekombináció aszimmetrikus változatát, amelyben két allél nem változtatja meg a helyét, áthaladva a kromoszómáról a kromoszómára, mint a kereszteződés során. , és az egyik allélt egy másik váltja fel. Ez a kromoszóma egyesüléséhez vezet. Az intenzív génkonverziónak köszönhetően a káros mutációkat vagy gyorsan "törli" a gén nem szennyezett változata, vagy homozigótavá válik, megnyilvánul a fenotípusban, és elutasítja a kiválasztás.

Van A. oxaliferum génkonverzió és a kromoszómák egyesítése is nagy valószínűséggel előfordul, de nem a teljes sejt skáláján, hanem az egyes "rekeszek" szintjén - a kalcit szemcséi közötti réseken. Ezért a genom különböző változatai felhalmozódnak a sejt különböző részein. A szerzők ezt úgy tesztelték, hogy szelektíven festették a 16s rRNS gén különböző allélváltozatát (lásd Fluoreszkáló in situ hibridizáció). Kiderült, hogy a különböző allélvariánsok koncentrációja valóban különbözik a sejt különböző részein.

Ez azonban még mindig nem elég ahhoz, hogy megmagyarázza az intracelluláris genetikai sokféleség legmagasabb szintjét A. oxaliferum... A szerzők fő okát a mutagenezis és az intracelluláris genomiális átrendeződések magas arányában látják. Az azonos sejtből származó kromoszómatöredékek összehasonlítása azt mutatta, hogy ezek a kromoszómák nyilvánvalóan nagyon viharos életet élnek: folyamatosan mutálódnak, átrendeződnek és kicserélik a szakaszokat. Van A. oxaliferum a Stechlin -tóból a mobil genetikai elemek száma meredeken megnövekszik más baktériumokkal összehasonlítva (beleértve a legközelebbi rokonokat is - a sós mocsarakból származó akromatiumokat, amelyekben az intracelluláris sokféleség szintje az előzetes adatok alapján jóval alacsonyabb). A mobil elemek aktivitása hozzájárul a gyakori genomiális átrendeződésekhez és a DNS -szakaszok egyik kromoszómából a másikba történő átviteléhez. A szerzők erre még egy speciális kifejezést is kitaláltak: intracelluláris géntranszfer (iGT), az összes ismert horizontális géntranszfer (HGT) analógiája alapján.

A kromoszómák gyakori átrendeződésének egyik legnyilvánvalóbb bizonyítéka A. oxaliferum- a gének különböző sorrendje a genom különböző verzióiban, beleértve ugyanazon a sejtet is. Még egyes konzervatív (az evolúció során ritkán változó) operonokban is, az egyes gének néha különböző szekvenciában helyezkednek el ugyanazon a sejt különböző kromoszómáin.

A 2. ábra sematikusan bemutatja azokat a fő mechanizmusokat, amelyek a szerzők szerint magas szintű intracelluláris genetikai sokféleséget hoznak létre és tartanak fenn A. oxaliferum.

5. Intracelluláris szelekció

A gyakori átrendeződések, az intracelluláris géntranszfer, a magas mutagenezis arány - még akkor is, ha mindez legalább megmagyarázza a magas intracelluláris genetikai sokféleséget (és úgy gondolom, hogy nem, erről az alábbiakban beszélünk), továbbra sem világos, hogy az akromatium hogyan mûködik ilyen esetekben feltételek életképesek maradjanak. Végtére is, a nem semleges (fitneszt befolyásoló) mutációk és átrendeződések túlnyomó többsége káros lehet! A poliploid prokariótáknak már megvan a hajlamuk a mutációs terhelés felhalmozására, és ha megengedjük a szuper magas arányú mutagenezist is, teljesen érthetetlenné válik, hogyan létezhet egy ilyen lény, mint az achromatium.

És itt a szerzők valóban innovatív hipotézist állítanak fel. Azt sugallják, hogy az akromatiumban a természetes szelekció nem annyira az egész sejtek, mint az egyes rekeszek szintjén hat - rosszul kommunikáló rések a kalcit granulátumok között, amelyek mindegyikében valószínűleg a genom saját változatai szaporodnak.

Első pillantásra a feltételezés vadnak tűnhet. De ha belegondol, miért ne? Ehhez elég feltételezni, hogy minden kromoszómának (vagy hasonló kromoszómák minden egyes helyi felhalmozódásának) korlátozott "hatósugara" van, vagyis az ebben a kromoszómában kódolt fehérjék szintetizálódnak, és főként annak közvetlen közelében működnek, és nem egyenletesen eloszlik a sejtben. Nagy valószínűséggel így van. Ebben az esetben azok a rekeszek, ahol sikeresebb kromoszómák találhatók (minimum káros és maximális hasznos mutációt tartalmaznak), gyorsabban replikálják kromoszómáikat, több lesz belőlük, és elkezdenek terjedni a sejt belsejében, fokozatosan kiszorítva a kevésbé sikeres másolatokat a genomból a szomszédos rekeszekből. Elvileg ezt el tudod képzelni.

6. Az intracelluláris genetikai sokféleség további magyarázatokat igényel

A genomok intenzív intracelluláris szelekciójának gondolata, amely egy kérdésre válaszol (miért nem hal ki az akromatium ilyen magas mutagenezis mellett), azonnal újabb problémát okoz. A tény az, hogy ennek a kiválasztásnak köszönhetően a genom sikeresebb (gyorsabban replikálódó) másolatainak elkerülhetetlenül ki kell szorítaniuk a kevésbé sikeres másolatokat a sejt belsejébe csökkentő ugyanakkor az intracelluláris genetikai sokféleség. Azt, amit a kezdetektől el akartunk magyarázni.

Ezenkívül nyilvánvaló, hogy az intracelluláris genetikai sokféleségnek élesen csökkennie kell minden sejtosztódással. A különböző kromoszómák különböző rekeszekben helyezkednek el, ezért az osztódás során minden leánysejt nem az összes, hanem csak az anyasejtben rendelkezésre álló genomváltozatok egy részét kapja meg. Ez még az ábrán is látható. 2.

Az intracelluláris szelekció és a genom-szétválasztás két hatékony mechanizmus, amelyeknek olyan gyorsan kell csökkenteniük a belső sokféleséget, hogy az elképzelhető (életkompatibilis) mutagenezis nem képes ellenállni ennek. Így az intracelluláris genetikai sokféleség megmagyarázhatatlan marad.

A szerzett eredményekről beszélve a szerzők többször hivatkoznak munkánkra, amelyet a hírek ismertetnek Az eukarióta ősök poliploidia a kulcsa a mitózis és a meiózis eredetének megértéséhez. Különösen megemlítik, hogy a poliploid prokarióták számára nagyon előnyös a genetikai anyag cseréje más sejtekkel. Úgy vélik azonban, hogy a sejtek közötti genetikai csere nem játszik nagy szerepet az achromatium életében. Ezt indokolja az a tény, hogy bár a DNS -t a külső környezetből (transzformáció, lásd Transformation) felszívódó gének megtalálhatók az achromatium metagenómjában, nincsenek konjugációs gének (lásd Bakteriális konjugáció).

Véleményem szerint az achromatium genetikai felépítése nem a konjugációt jelzi, hanem a különböző egyedek genetikai anyagának keverésének radikálisabb módjait, például a teljes kromoszómák cseréjét és a sejtfúziót. A kapott adatok alapján, genetikai szempontból a sejt A. oxaliferum valami olyasmi, mint egy prokarióta plazmodium vagy syncytium, mint azok, amelyek sok genetikailag eltérő sejt nyálkaformában történő fúziójának eredményeként keletkeznek. Emlékezzünk vissza, hogy az achromatium egy termesztetlen baktérium, ezért lehetséges, hogy életciklusának egyes elemei (például a periodikus sejtfúzió) elkerülhették a mikrobiológusok figyelmét.

Annak érdekében, hogy kialakuljon az achromatium intracelluláris genetikai sokfélesége nem intracellulárisan, bizonyítja a szerzők által felfedezett egyik fő tény, nevezetesen, hogy sok gén allélja, amelyek egy sejtben helyezkednek el, ágakat képeznek, amelyek távol vannak egymástól a filogenetikai fán. Ha az allélok teljes intracelluláris diverzitása olyan klónosan szaporodó sejteken belül képződne, amelyek nem változtatják meg a géneket egymással, akkor azt várnánk, hogy a sejtekben lévő allélok jobban kapcsolódnak egymáshoz, mint a különböző sejtekből származó allélok. De a szerzők meggyőzően bebizonyították, hogy ez nem így van. Általában fogadni mernék arra, hogy az achromatium életciklusában van sejtfúzió. Úgy tűnik, hogy ez a leggazdaságosabb és legvalószínűbb magyarázat a kolosszális intracelluláris genetikai sokféleségre.

A cikk utolsó részében a szerzők utalnak arra, hogy az achromatiium genetikai felépítése rávilágíthat az eukarióták eredetére. Ezt így fogalmazták meg: " Mellesleg Markov és Kaznacheev azt javasolták, hogy a Stechlin-tóból származó achromatiiumhoz hasonlóan a proto-eukarióta sejtek gyorsan mutálódhatnak, diverzifikálva kromoszómáikat, poliploid baktériumokat / archaeákat". Teljesen igaz, de azt is megmutattuk, hogy egy ilyen lény nem tud túlélni intenzív szervezetközi genetikai csere nélkül. Remélhetőleg a további kutatások rávilágítanak az achromatiium megmaradt rejtélyeire.