30 удивительных фактов о бактериях

Бактерии – это простейшие одноклеточные организмы, которые представляют собой самую старую форму жизни на планете. Они возникли задолго до появления людей – порядка 3,5 млрд. лет назад. Эти удивительные микроскопические существа находятся повсюду: в воде, воздухе, на окружающих предметах, нашей коже и внутри человеческого тела. Несмотря на такую распространенность, мы мало что о них знаем.

Кто-то считает бактерии вредителями, которые являются причиной болезней. Да, некоторые из них действительно патогенные, но большая часть – безвредные и даже очень важные. Многие удивятся, узнав о том, зачем нужны микробы и на что они способны.

Люди не подозревали о существовании микроорганизмов, вплоть до 1674 года. Первым их приметил голландский ученый Антони ван Левенгук. Разглядывая образцы дождевой воды через микроскоп (который он же и изобрел), Левенгук увидел крошечные плавающие существа. Позже он подтвердил, что микробы живут везде, и описал 200 видов мельчайших организмов.

В человеческом теле в 10 раз больше бактериальных клеток, чем собственных.

Первую «дозу» микробов младенцы получают во время прохождения по родовому каналу при рождении. В последующие несколько лет ребенок приобретает всю необходимую микробиоту от своих родителей и из окружающей среды.

«Плохие» бактерии называются патогенами. Они могут вызвать множество заболеваний: ангину, пневмонию, туберкулез, менингит, хламидиоз, сифилис. Но только 1% всех микробов патогенные. Остальные 99% – безвредные.

Бактерии необходимы для функционирования человеческого организма. Например, бифидо- и лактобактерии, живущие в кишечнике, помогают переваривать пищу и защищают орган от болезнетворных микробов. Также миллионы этих существ оберегают наши дыхательные пути, кожу, слизистые оболочки. Снижение численности тех или иных бактерий приводит к дисбактериозу. На его фоне организм запросто может поразить инфекция, в частности, грибковая.

А вот менее известный удивительный факт: бактерии, обитающие в тропосфере, влияют на образование облаков и осадков, ускоряя процесс конденсации воды. Когда микробы поднимаются вместе с ветром высоко в небо, вокруг них интенсивно образуется лед. Как только они достигают определенного порога, лед начинает таять и оседает в виде дождя. Научные работники предлагают распылять бактерии в облака, чтобы вызвать дождь в период засухи.

Deinococcus radiodurans может выдержать дозу радиации почти в 10 000 раз больше той дозы, которая смертельна для людей. Эта способность делает ее основным кандидатом на средство для очистки ядерных отходов.

Австралийские ученые выявили, что бактерия Ralstonia metallidurans обладает удивительным свойством – она может превратить растворенное золото в твердые самородки.

Микроорганизмы могут жить в любой среде. Термофилы, которые являются частью группы Археи, спокойно живут при температурах до 122° C. Их привычное место обитания – вулканы и гидротермальные источники. А вот галофилы любят температуры ниже 10° С. Существуют также разновидности, способные выжить в среде с сильным давлением, с высоким уровнем кислоты или щелочи. Их обнаруживают даже в ядерном реакторе Чернобыля!

Salinibacter ruber – стержнеобразная бактерия, которая растет лучше всего в прудах с содержанием соли 20-30% (морская вода содержит около 3,5%).

Pseudomonas natriegens, обитающие в океане, проходят путь от рождения до половой зрелости за 10 минут. Через 5 часов одна особь теоретически может произвести более 1 млрд. потомков.

В 1 мл пресной воды насчитывается 1 млн. бактериальных клеток, а на 1 г почвы приходится 40 млн. Общая масса микроорганизмов Земли превышает массу всех людей и животных вместе взятых.

Микробы общаются друг с другом! Делают они это посредством передачи сигнальных молекул. Химические вещества, выделенные одним микроорганизмом, связываются с рецепторами на поверхности других особей, вызывая определенную реакцию. Это позволяет микробам координировать свои действия и оказывать более сильное воздействие на окружающую среду. Например, бациллы будут успешнее атаковать иммунитет, действуя сообща.

У магнитобактерий есть специальные органеллы, называемые магнитосомами. Магнитосомы содержат магнетит, который является магнитным кристаллом. Крошечные частицы минералов помогают особям ориентироваться в пространстве по магнитному полю Земли. С помощью такого «компаса» они узнают, движутся ли они вверх или вниз.

На самом деле пот не имеет запаха. Запах производят микробы, которые живут на коже рядом с потовыми железами. Причем от их количества и типа зависит собственный индивидуальный запах человека! И еще один факт на эту тему: у отдельных людей присутствует ген, благодаря которому их пот не пахнет.

Чтобы доказать, что язвы желудка взывает Helicobacter pylori, Барри Маршалл выпил стакан с этими микробами. У него действительно развились язвы, и врач получил Нобелевскую премию в области медицины за доказательство этого. Раньше считалось, что болезнь возникает вследствие приема острой пищи и повышенной кислотности желудка.

Кал состоит в основном из бактерий (мертвых и живых).

В ходе недавнего исследования в пупках 60 добровольцев было найдено 2 368 видов бактерий. 1,458 из них ранее были незнакомы науке. Это еще не самое странное! В пупке одного из добровольцев присутствовали микробы, которые обитают только в земле в Японии. Но этот человек никогда не был на территории страны! У другого из испытуемых нашли монофил, который живет в жерле подводных вулканов.

Микроорганизмы перемещаются в пространстве разными способами. У некоторых есть волосы или кнутообразные придатки, называемые жгутиками, которые они используют, чтобы плавать. Другие цепляются за поверхности жесткими шипами, либо выделяют слизь, чтобы скользить.

Микроорганизмы производят половину кислорода, присутствующего в атмосфере.

Существуют бактерии-хищники, которые атакуют и убивают себе подобных. Например, Vampirococcus живет в пресноводных, серосодержащих озерах. Он прикрепляется к гораздо более крупной бактерии Chromatium, и поглощает жидкость из нее. Исследователям это напомнило, как вампир сосет кровь, поэтому микробу и дали такое название. Сейчас изучается возможность применения хищных бактерий для борьбы с патогенами.

Ученым удалось разработать бактерии, которые могут хранить зашифрованные данные в своей ДНК. Любую информацию, например, текст или видео можно сжать и распределить между бактериальными клетками. Путем картирования ДНК можно легко найти и получить информацию. Но зачем хранить данные в бактериях? Создание такого биоустройства имеет массу преимуществ над искусственными хранителями информации. Так, 1 грамм микроорганизмов способен хранить около 900 тыс. гигабайт данных! Микробы быстро реплицируются, а значит данные, хранящиеся в них, будут копироваться миллионы раз, обеспечивая сбережение информации. Кроме того, они могут выжить в экстремальных условиях, тогда как жесткие диски и другие компьютерные устройства подвержены разрушению.

Рекордное количество микробов присутствует совсем не в туалете! Чемпионы по заселенности микроорганизмами – компьютерный стол, кухонная губка и мобильный телефон.

Запах дождя обусловлен той же бактерией, которая придает воде «земляной» привкус, — акинобактерией.

После чистки зубов во рту все еще присутствует более 10 000 микробов на каждом зубе. Число микроорганизмов, живущих у нас во рту, намного больше, чем количество людей на планете!

Бактерии также живут внутри животных. Благодаря им коровы и другие травоядные, например, могут переваривать траву. У людей нет подходящих микробов, поэтому мы не можем питаться травой.

Микробы нужны не только людям и животным, но и растениям. Они впитывают нитраты из почвы и высвобождают азот, который нужен растениям для производства жизненно важных аминокислот.

Люди нашли широкое применение бактерий в промышленности и медицине. Их используют для изготовления лекарств, очищения сточных вод, устранения разливов нефти, получения металлов из руды, производства кисломолочных продуктов и пр.

В почве обитают Mycobacterium vaccae, которые при попадании в организм человека воздушным путем стимулируют рост нейронных связей мозга, тем самым улучшая его когнитивные способности. Кроме того, они повышают уровень серотонина, который помогает справиться с депрессией и тревогой.

Лучший способ защититься от заражения – регулярно мыть руки с мылом. Особенно важно делать это после использования туалета.

Удивительно, насколько сложен и уникален микроскопический мир бактерий вокруг нас! Их изучение находится только на начальном этапе, поэтому вскоре могут появиться еще много поразительных фактов о микробах, которые могут принести пользу человечеству, и даже решить его глобальные проблемы.