12 поразительных фактов о жизни микромира в забавных иллюстрациях
У нас есть много соседей, влияющих на нашу жизнь, но совсем незаметных. Они очень помогают, но вместе с тем могут и вредить, а съехать от них никак не получится. Это всевозможные бактерии, вирусы, дрожжи — микроскопические организмы, о которых мы обычно не задумываемся. И зря.
Переезжая на новое место, мы берем с собой себя. И не только
Старая добрая поговорка «Куда бы ты ни отправился, ты всегда берешь с собой себя» приобретает новый глубокий смысл. Ученые исследовали 7 семей, взяв у каждого их члена, включая домашних животных, мазки с рук и лап, а также с различных поверхностей в квартирах. Оказалось, что «набор» микроорганизмов, живущих дома у разных семей, различается, и у каждой он свой.
Во время исследования 3 семьи переехали в новые дома, и их «микробиологическая аура» всегда следовала за ними. И, судя по всему, бактерии довольно быстро осваивались на новом месте.
Дрожжи эволюционировали, чтобы «поймать попутку»
Дрожжи производят фруктовые эфиры, которые придают приготовленным на их основе напиткам особый аромат. Но дрожжи пытаются произвести впечатление не на любителей пенного. Они хотят привлечь плодовых мух, чтобы использовать их как такси.
Ученые пришли к такому выводу, когда исследовали гены дрожжевых клеток. Оказалось, что один из генов действительно связан с выделением аромата, и, если его подавить, мухи напрочь игнорируют дрожжи. Исследователи полагают, что этот трюк позволяет дрожжам перемещаться с места на место, когда колония начинает перерастать свой нынешний дом. Они просто начинают сильнее пахнуть, и — вуаля — «такси» подано.
Не все микробы такие уж невидимые
У берегов Намибии, в осадках континентального шельфа, была обнаружена самая большая из известных на сегодняшний день бактерий. Ее латинское название — Thiomargarita namibiensis, а средний размер — 0,1–0,3 мм, а значит, ее вполне можно рассмотреть невооруженным глазом.
Чтобы поддерживать свою жизнедеятельность, эта бактерия использует нитрат, который накапливает внутри себя в специальных резервуарах — вакуолях. И, вероятно, именно поэтому Thiomargarita namibiensis имеет такие внушительные размеры.
Чтобы понять, как работают вирусы, ученые создают мутантов
Есть вирусы, исследовать которые очень непросто, потому что они развиваются довольно быстро. Так было, например, с ротавирусом, который, попадая в организм, быстро брал под контроль его клетки и воспроизводил сам себя.
Но недавно ученые создали мутантный ротавирус, изменив всего одну аминокислоту в его ДНК. Вопреки ожиданиям исследователей, этот мутант размножался гораздо медленнее, чем обычный вирус. Это позволило ученым понять, что же именно происходит, когда возбудитель инфекции попадает в организм и начинает наводить в нем свои порядки.
В будущем антибиотики станут драгоценными
Ученые давно хотели выяснить, почему бактерии не выносят воздействия ионов серебра. И теперь они наконец знают ответ. Раньше предполагалось, что мельчайшие частицы серебра подавляют процессы, происходящие внутри микроорганизмов, то есть жизнедеятельность бактерии замедляется и она погибает. Но оказалось, что причина в другом.
Ионы серебра, наоборот, ускоряют белки в ДНК микроорганизмов. В нормальном состоянии они связаны с ДНК и движутся в цитоплазме клетки со сравнительно небольшой скоростью. Серебро разделяет генетический материал и белки, и последние начинают двигаться быстрее, что и приводит к гибели микроорганизма.
Это открытие ученые планируют использовать для того, чтобы создать новое оружие в борьбе с супербактериями, которые обрели устойчивость к многим известным препаратам. Так что, возможно, скоро появятся антибиотики с ионами серебра.
Путь к сердцу человека лежит не через желудок. Но истина где-то рядом
Недавно ученые выяснили, что выявить у человека сердечную недостаточность можно, осмотрев его язык. У больных с таким диагнозом язык имеет более яркий красный оттенок, чем у здоровых людей, и к тому же часто бывает покрыт желтоватым налетом. И в этом случае все дело в микроорганизмах.
У пациентов с сердечной недостаточностью на слизистой языка размножаются особые бактерии, всего их 5 видов. И это новое открытие может помочь сделать диагностику болезни более массовой и простой.
Когда вам грустно, где-то внутри вас тоже грустят бактерии
Серотонин — гормон счастья, но он не только поднимает настроение и помогает побороть депрессию, но и отвечает за процессы, происходящие в организме на клеточном уровне. Вырабатывается он в основном в кишечнике, и не последнюю роль в этом играют бактерии.
На самом деле некоторым видам микроорганизмов выгодно наше хорошее настроение. Они используют серотонин, чтобы расти и размножаться.
Сырные бактерии имеют «гражданство»
Крошечный кусочек сырной корки содержит огромное количество микробных клеток — бактерий и грибков, которые умеют превращать обычное молоко во что-то обалденное и вкусное. Хотя сыровары манипулировали ими на протяжении веков, об этих микробах известно не так уж много. В этом году ученые провели крупнейшее исследование микробного разнообразия сыра, изучив 137 сыров из 10 стран.
Они обнаружили, что микробные сообщества различаются в зависимости от вида сыра и в меньшей степени в зависимости от того, где молочный продукт производится. То есть «гражданство» бактерий зависит не от страны, а именно от вида сыра. А значит, моцарелла, сделанная в Италии, почти не отличается от белорусской с точки зрения микробиома.
Плесень на завалявшемся кусочке хлеба мутирует. Постоянно
В вопросах, связанных с ДНК, самое важное — не переборщить. И большинство живых организмов стараются сохранить свои гены и не допустить кардинальных изменений, которые могли бы повредить. Но вот хлебная плесень — исключение из правил. Она мутирует, совершенно не боясь измениться до неузнаваемости.
В ДНК всех живых организмов есть транспозоны — «прыгающие гены», которые и запускают изменения ее структуры. И если обычно организм пытается помешать таким генам воспроизводить себя, плесневый грибок идет от обратного: он заставляет их изменяться очень сильно. Таким образом, плесень, которая портит ваш хлеб, — это настоящий мутант, и это единственное живое существо, которое совершенно не боится изменять свои гены.
Прямо сейчас в этом микромире существует огромное количество организмов, которые мы и представить себе не можем
Мы знаем, что на земле есть эукариоты (растения, животные и другие организмы, которые прячут свою ДНК в ядре внутри клеток), прокариоты (бактерии, у которых такого ядра нет) и археи — одноклеточные организмы, которые биохимически и генетически отличаются от двух других групп. Но действительно ли все так?
Возможно, существуют целые области жизни, которые пока ускользают из поля нашего внимания. Мы не можем их исследовать, потому что пока не знаем подходящих методов или не имеем нужных инструментов для этого. Вероятнее всего, у человечества впереди еще много удивительных открытий.
Наши домашние бактерии нуждаются в защите
Урбанизация связана с огромным количеством плюсов, но у нее есть и свои минусы. И речь не только о том, что мы отдаляемся от природы. Бактерии, живущие в наших квартирах, тоже страдают.
Ученые исследовали микробиом в домах людей в Южной Америке. Оказалось, что разнообразие бактерий в хижинах сельских жителей больше. Причем это микроорганизмы, которые обитают не в домах, а во внешней среде, и для человека они не опасны. А вот в домах горожан полно грибков, особенно тех, которые поражают кожу и ногти. Считается, что грибки выработали устойчивость к чистящим и дезинфицирующим средствам, которыми пользуются городские жители.
Это исследование — еще один шаг к пониманию того, как урбанизация влияет на наше здоровье, и выработке мер, которые помогут предотвратить многие болезни. Вполне вероятно, что одной из них может стать разработка специального освежителя воздуха, не вредящего бактериям.
На самом деле мы очень нуждаемся в своих микроскопических соседях
Ученые решили порассуждать, что произойдет в мире без микробов. Во-первых, может пройти несколько дней, прежде чем мы заметим их отсутствие. Без кишечных бактерий наше пищеварение было бы нарушено, но не катастрофически. Но вскоре животные, которые зависят от микроорганизмов в своем желудке, например коровы, начали бы умирать. Без азотфиксирующих почвенных бактерий посевы на полях погибли бы.
«Мы прогнозируем полный крах общества только в течение года или около того, связанный с катастрофическим сбоем в цепочке поставок продовольствия», — пишут исследователи.
Вместе с микробами исчезли бы и все болезни, которые они вызывают. Хотя, конечно, всеобщее ликование по этому поводу продлилось бы недолго. Отдельные группы людей выживали бы в новом мире в течение многих лет, возможно, даже столетий, но страшно даже подумать, что это была бы за жизнь.
