Земля. Хроники Жизни.
Главная | Регистрация | Вход
 
Вторник, 11.12.2018, 17:13
Приветствую Вас Гость |Личные сообщения() ·| PDA | RSS
Меню сайта
Форма входа
Логин:
Пароль:
Категории раздела
Аномалии [3496]
Атмосфера [1510]
Археология [5017]
Авторские статьи [487]
Вулканы [3299]
Война [1014]
Гипотезы [6201]
Другое [7728]
Животные [2839]
Землетрясения [4500]
Засуха [383]
Избранное [348]
Климат [3479]
Космос [11290]
Карстовые провалы [498]
Круги и рисунки на полях [528]
Медицина и здоровье [2072]
Наука [11042]
НЛО [4642]
Наводнения [3457]
Океан [836]
Оползни [691]
Пожары [936]
Прогноз [1294]
Политические факторы [3490]
Предсказания и пророчества [733]
Радиация [643]
Солнце [1973]
Стихия [3471]
Сверхъестественное [1778]
Технологии [5804]
Тайны истории [5760]
Ураганы [3158]
Факторы и аварии [7930]
Хочу все знать [30]
Этот безумный мир [1418]
Экология [1488]
Эпидемии [1051]
Эксклюзив [308]
Разговоры у камина
Статистика

Онлайн всего: 313
Пользователей: 300
Новых: 13
coka, Almor, бодр, Линк, Alex31107, Tikal, Дон, sprint22, vaz248, Denton, Лилианна, Lex2015, Doc03
Главная » 2018 » Октябрь » 6 » Древние бактерии могут спасти человечество
13:15
Древние бактерии могут спасти человечество

Если в результате глобального катаклизма в атмосфере Земли не останется кислорода, то одним из немногих выживших организмов будет кишечная палочка (Escherichia coli). Ее главный козырь — умение дышать чем угодно и где угодно: на поверхности, в почве, желудке человека и необязательно кислородом. Вместе с кишечной палочкой на планете останутся еще несколько сотен видов древних существ, способных дышать серой, железом, ураном и даже мышьяком.
 

Отравленный воздух


В 2010 году Фелиса Вольф-Саймон, научный сотрудник астробиологического отделения NASA, изучая соленое калифорнийское озеро Моно-Лейк, обнаружила необычные бактерии. Они обитали в воде, где концентрация щелочей превышала в 80 раз соответствующий показатель в океане. Микробы использовали для дыхания мышьяк — яд для большинства живых организмов.
В лаборатории находку, названную "штамм GFAJ-1", поместили в питательный раствор с нормальным содержанием сахаров и витаминов, но полностью лишенный фосфатов — соединений, в виде которых фосфор поступает из окружающей среды. Вместо них микроорганизмам подложили арсенаты (соединения мышьяка).

Оказалось, что в бесфосфорной среде бактерии не только дышат мышьяком, но и умеют включать его в молекулы ДНК и РНК вместо фосфора. По химическим свойствам эти элементы схожи — ферменты в клетке могут не отличать фосфат от арсената, и такое бывает довольно часто. Правда, обычно подобное замещение заканчивается смертью и окаменением бактерий, но только не в случае со штаммом GFAJ-1.

"Анаэробные микроорганизмы (такие, которым для жизни кислород не нужен или смертельно опасен. — Прим. ред.) способны восстанавливать мышьяк, используя его в дыхании как акцептор электронов. Также анаэробы в состоянии дышать сульфатами, железом, марганцем, ураном, селеном, нитратами. Речь идет только о микробах, у которых нет оформленного ядра, — прокариотах, в том числе бактериях и археях. Встречаются грибы, растущие анаэробно, но такое бывает редко, и среди эукариотов (организмов с оформленным ядром) это скорее исключение, чем правило", — рассказывает РИА Новости Ольга Карначук, заведующая кафедрой физиологии растений и биотехнологии Биологического института Томского государственного университета.
 

Слева — Фелиса Вольф-Саймон, обнаружившая микроорганизмы, которые используют фосфор в качестве строительного материала для клетки. Справа — бактерии штамма GFAJ-1 в питательном растворе, содержащем витамины, сахара и арсенаты.

 

Древние и живучие


Более трех миллиардов лет назад первые живые организмы на Земле питались молекулами водорода и серы.

"Самое древнее из анаэробных дыханий — серное. Сера, как и молекулярный водород, происходила из вулканов. Этот тип метаболизма использовался, когда вся жизнь состояла только из бактерий и архей", — уточняет Ольга Карначук.

С появлением цианобактерий, продуктом жизнедеятельности которых был кислород, состав земной атмосферы стал постепенно меняться. Примерно 850-600 миллионов лет назад в воздухе было уже много О2. Для древних микроорганизмов это означало катастрофу — кислород для них столь же ядовит, как газообразный хлор для человека. Поэтому одни вымерли, другие (так называемые облигатные анаэробы) сбежали в бескислородные места — например, под землю. Были и такие, которые сумели приспособиться и научились обезвреживать токсичный газ.

Со временем некоторые микроорганизмы "поняли": кислород — сильный акцептор электронов и, окисляя им органические молекулы, можно получить очень много необходимой для жизни энергии. Значит, увеличиваются размеры клетки, следовательно, в ней помещается больше ДНК, а строение усложняется — так возникает шанс стать многоклеточным.
 

Животные, умеющие не дышать


"Растения, животные, люди — все дышат кислородом. Это самый эффективный способ получения энергии, поэтому, когда появилось аэробное дыхание, перед живыми организмами открылась перспектива образовывать высшие формы, включая человека. Анаэробные микробы тоже способны эволюционировать, но в другом направлении. Многие из них пошли по пути совмещения двух типов дыхания. Например, кишечная палочка (Escherichia coli) дышит кислородом, а попав в организм человека (в анаэробную среду) — нитратами. Если же совсем плохие условия, бактерия способна вообще не дышать, она бродит — это совершенно иной тип метаболизма. Среди высших форм таких приспособленцев практически нет", — отмечает эксперт.

Впрочем, одно исключение все-таки есть — голый землекоп. Это млекопитающее, живущее в подземных норах, часами обходится очень низким уровнем кислорода, а совсем без воздуха протянет целых 18 минут (для сравнения: смерть мозга у человека наступает в среднем после пяти минут в бескислородной среде).

Когда в воздухе мало О2, голый землекоп переключается на анаэробное расщепление фруктозы — благодаря тому, что каналы GLUT5, отвечающие за выброс фруктозы в кровь, синтезируются у него в разных тканях. У остальных млекопитающих они вырабатываются только в кишечнике.
 

Голый землекоп — единственное млекопитающее, способное к анаэробному расщеплению фруктозы.
 

В помощь человеку


"Организмов, умеющих обходиться без кислорода, на Земле очень много, потому что анаэробные условия легко создаются — например, в цветочном горшке, компостной куче или прибрежных осадках, даже в нашем собственном организме", — продолжает исследовательница.

Хотя некоторые анаэробы становятся причиной серьезной инфекции при огнестрельном или ножевом ранении, большинство приносит человеку пользу. Например, ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего научили бактерии Salmonella enterica уничтожать раковые опухоли: одни сальмонеллы синтезировали токсин, проделывающий дыры в мембранах раковых клеток, вторые — специальный белок, активирующий иммунную систему, третьи производили молекулу, запускающую в раковых клетках программу самоуничтожения.

Метаногенные археи используются при производстве биогаза из обычного бытового мусора, а сульфатвосстанавливающие группы умеют очищать сточные воды от загрязнений.

"Сегодня многие шахты закрывают из-за высокой концентрации сульфата. При добыче угля образуется большое количество сточных вод, после очистки поступающих в реки. Если от сульфатов не избавляться, возможны заморы рыбы и другой водной биоты в зимнее время. Мы очищаем шахтные сточные воды от этих вредных соединений с помощью выращенных в нашей лаборатории микроорганизмов. Создаем в шахтах такие условия, чтобы там было возможно сульфатное дыхание и весь сульфат удалялся с помощью бактерий. Эта технология уже используется на практике в Великобритании, США, Германии. Мы сейчас как раз создаем биотехнологию, которая сможет работать в климатических условиях России с низкими среднегодовыми температурами", — заключает эксперт.
Категория: Наука | Просмотров: 655 | Добавил: Maks | Рейтинг: 3.0/| Оценить |Источник:https://ria.ru/
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск по сайту
Мониторинг
Сейсмическая активность
Солнечная активность
Фазы луны
3D Планета Земля
Солнечная система
Космическая погода
Веб камеры мира
Системы мониторинга
Ионосферная активность
Вспышки на Солнце
Мониторинг вулканов
ТОП Новостей
Астрономы вычислили местоположение планеты Х
Кто просверлил «Союз»?
Тайна "проклятых знаний"
В небе сияет зеленая комета
Идеально круглые камни в Коста-Рике
Календарь
Архив записей
Новое на форуме

1. Почему мы не помним прошлые жизни

(664)

2. ВСЁ.., ЧТО В МИРЕ.., ИНТЕРЕСНО..!!! часть №2

(6497)

3. UFO.. . Необъяснимые явления на Земле и в космосе. ...

(1633)

4. Давайте предсказывать будущее

(4866)

5. Политические аспекты в жизни общества

(254)

Последние комментарии
"Волосатая звезда" в...

При использовании материалов Земля - Хроники Жизни гиперссылка на сайт earth-chronicles.ru обязательна.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования