Bakteerien toiminnot ja vaikutukset ympäristöön ja ihmisiin. Kaikki mitä sinun tulee tietää bakteereista Bakteerit ovat tärkeintä

VKontakte Facebook Odnoklassniki

Mikrobiologi Lyn Margulis (1938-2011) yritti koko elämänsä ajan todistaa, että mikro-organismien maailma vaikuttaa sisäiseen biosfääriin - elävien asioiden maailmaan - paljon enemmän kuin tiedemiehet väittävät.

Äskettäin tutkijaryhmä ympäri maailmaa suoritti ja analysoi satoja tutkimuksia (useimmat viime vuosikymmeneltä), jotka liittyvät eläinten ja bakteerien vuorovaikutukseen ja osoittivat, että Margulisin johtopäätökset olivat oikeita. Saadut tulokset merkitsivät käännekohtaa, jonka jälkeen tutkijat joutuvat harkitsemaan uudelleen joitakin peruskäsitteitä bakteerien ja muiden elämänmuotojen välisistä suhteista.

Projektin idea syntyi, kun useat tutkijat tulivat itsenäisesti ymmärtämään bakteerien merkityksen monilla toiminta-aloilla. Esimerkiksi Michael Hadfield, biologian professori Manoan Havaijin yliopistosta, on tutkinut merieläinten metamorfoosia useiden vuosien ajan. Hän havaitsi, että tietyntyyppiset bakteerit saavat madon toukkia asettumaan tiettyihin paikkoihin merenpohjassa ja sitten näillä alueilla ne kehittyvät aikuisiksi ja elävät koko elämänsä.

Bakteerit ympärillämme

Yleisesti ottaen on helppo ymmärtää, miksi bakteereilla on erittäin tärkeä rooli elävässä maailmassa. Bakteerit olivat yksi ensimmäisistä lajeista, jotka ilmestyivät maan päälle (ne ilmestyivät noin 3,8 biljoonaa vuotta sitten), ja on enemmän kuin todennäköistä, että ne elävät meitä ihmisiä kauemmin. Elämänpuussa bakteerit hallitsevat yhtä kolmesta päähaaraasta, kaksi muuta ovat arkeat ja eukaryootit, eläimet ovat jälkimmäisiä. Huolimatta niiden valtavasta monimuotoisuudesta ja siitä, että niitä esiintyy melkein kaikkialla maapallolla - merenpohjassa ja jopa suolistossamme - bakteereilla on silti jotain yhteistä. Kaikki bakteerit ovat suunnilleen samankokoisia (useita mikrometrejä) ja koostuvat yhdestä tai kahdesta tumasolusta.

Tiedemiehet ovat tietysti ottaneet jo vuosia huomioon, että eläimet toimivat eräänlaisena "kodina", bakteerien elinympäristönä: ne elävät erityisesti mahassa, suussa tai iholla. Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet entistä selvemmin, kuinka paljon bakteereja on. On havaittu, että kehossamme on 10 kertaa enemmän bakteerisoluja kuin ihmissoluja (bakteerien kokonaispaino on kuitenkin alle puoli kiloa, koska niiden solut ovat paljon pienempiä kuin ihmisen solut). Vaikka jotkut bakteerit vain elävät rinnakkain eläinten kanssa yrittämättä olla vuorovaikutuksessa niiden kanssa, toiset bakteerit ovat vuorovaikutuksessa melko aktiivisesti. Sanomme usein, että bakteerit ovat sairauksien, kuten tuberkuloosin, buboniruton ja stafylokokkien, bakteereita tai patogeenejä. Bakteerit suorittavat kuitenkin myös monia toimintoja, joita tarvitsemme, ja viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että itse asiassa elämä ilman bakteereja olisi hyvin erilaista.

"Todellinen bakteerilajien lukumäärä on hämmästyttävän suuri. Harkitse viimeisimpiä löytöjä korkealla ilmakehässä ja kalliossa syvällä merenpohjan alla, Hadvild sanoo. - Lisää niiden määrään bakteerilajeja, jotka pystyvät elämään kaikissa mahdollisissa ympäristöissä ojaaltaista kuumiin lähteisiin, sekä sellaisia, jotka pystyvät elämään lähes missä tahansa elävässä organismissa. Näin ollen sairauksia aiheuttavien lajien määrä on pieni suhteessa niiden bulkkiin. Epäilen, että myös eläville organismeille hyödyllisten ja välttämättömien bakteerien määrä on pieni, ja suurin osa niistä on yksinkertaisesti neutraaleja eläviin olentoihin nähden. Olen kuitenkin myös vakuuttunut siitä, että hyödyllisten lajien määrä on suurempi kuin patogeenisten lajien määrä."

Ihmisen genomin prosenttiosuus, joka on kehittynyt useiden evoluutiovaiheiden kautta. Ihmisen geeneistä 37 % on peräisin bakteereista, 28 % eukaryooteista, 16 % eläimistä, 13 % selkärankaisista ja 6 % kädellisistä. Kuva osoitteesta pnas.org

Eläinperä ja yhteisevoluutio

Viimeaikaisten tutkimusten perusteella voidaan jopa olettaa, että bakteerit aiheuttivat monisoluisten organismien ilmaantumisen maapallolle (noin 1-2 biljoonaa vuotta sitten) ja eläimiä (noin 700 miljoonaa vuotta sitten). Tämä lähestymistapa aiheuttaa kuitenkin edelleen kiivasta keskustelua, eivätkä kaikki tiedemiehet hyväksy sitä.

Esitettyään roolinsa eläinten syntymisessä bakteerit jatkoivat osallistumistaan ​​evoluutioonsa, tai oikeammin yhteisevoluutioon - elävien organismien ja bakteerien yhteiseen evoluutioon. Tätä havainnollistaa selvästi endotermian kehittyminen nisäkkäissä – kyky ylläpitää noin 40 ºC:n (100 Fahrenheit-astetta) vakiolämpötilaa aineenvaihdunnan kautta. Ja juuri tässä lämpötilassa nisäkäsbakteerit tuottavat energiaa tehokkaimmin ja vähentävät kehon ravinnontarvetta. Tämä löytö päätti, että bakteerit aiheuttivat endotermian esiintymisen eläimissä.

Eläimen mikrobiomissa, kuten ruoansulatuskanavassa, suussa ja ihossa olevat bakteerit kommunikoivat keskenään ja vaihtavat signaaleja eläimen elinjärjestelmien kanssa. Kuva osoitteesta pnas.org

Bakteerisignaalit

Molempien lajien genomeissa on todisteita vahvasta eläin-bakteeri-liitosta. Tutkijat arvioivat, että noin 37 prosentilla ihmisen geeneistä on homologeja bakteerien ja arkkien kanssa; tämä tarkoittaa, että bakteerien ja arkkien geenit ovat peräisin yhteisestä esi-isästä. Monet näistä geeneistä pystyvät vaihtamaan tietoa keskenään, mikä tarkoittaa, että ne voivat vaikuttaa toistensa kehitykseen. Hadfieldin tutkimusryhmä havaitsi, että keskinäisellä bakteerisignaalilla on tärkeä rooli joidenkin meren selkärangattomien, toukkien, metamorfoosin edistämisessä; näissä tapauksissa bakteerit tuottavat signaaleja, jotka "kertovat" tietyistä ympäristötekijöistä.

Muut tutkimukset ovat osoittaneet, että bakteerien signalointi vaikuttaa normaaliin aivojen kehitykseen nisäkkäillä ja lisääntymiskäyttäytymiseen sekä selkärankaisilla että selkärangattomilla.

Bakteerien signaalireittien katkeaminen voi johtaa sairauksiin, kuten diabetekseen, tulehdukselliseen suolistosairauteen ja tartuntatauteihin.

Suolistossa

Muinaisista ajoista lähtien bakteereilla on ollut tärkeä rooli eläinten ruokinnassa, ja ne ovat auttaneet niitä sulattamaan ruokaa. Ehkä ne vaikuttivat myös muiden lähellä olevien elinten ja järjestelmien, kuten hengityselinten ja virtsaelinten, kehitykseen. Lisäksi eläinten ja bakteerien evoluutio eteni todennäköisesti rinnakkain ja johti viimeksi mainittujen erikoistumiseen. Esimerkiksi 90 % termiittisuolissa esiintyvistä bakteerilajeista ei löydy mistään muualta. Tämä tarkoittaa, että yhden eläinlajin kuollessa sukupuuttoon myös tietty määrä bakteerilajeja kuolee sukupuuttoon.

Tutkijat ovat havainneet, että ihmisen suoliston bakteerit mukautuvat ruokavalion muutoksiin. Esimerkiksi useimmat amerikkalaiset ovat sopeutuneet sulattamaan runsaasti rasvaa sisältäviä ruokia, kun taas venezuelalaisten maaseudun bakteerit ovat taipuvaisempia hajottamaan monimutkaisia ​​hiilihydraatteja, ja joillakin japanilaisilla on jopa bakteereja, jotka voivat sulattaa leviä.

Metsän katoksen (10 m) alla elävällä hyönteisellä (1 mm) on useita bakteeri-eläinvuorovaikutuksia. Eläimen ruoansulatuskanavassa (0,1 mm) oleva bakteeri (1 mikrometri) on tärkeä hyönteisten ruokinnassa olevien ravinteiden imeytymiselle, joka usein muodostaa suurimman osan metsän latvojen alla olevasta eläinten biomassasta. Kuva osoitteesta pnas.org

Kokonaiskuva

Kaiken kaikkiaan viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että bakteerit ja villieläimet liittyvät läheisesti toisiinsa ja voivat vaikuttaa toistensa terveyteen ja hyvinvointiin. Löydösten perusteella tutkijat päättelevät, että samankaltaisia ​​vuorovaikutuksia on oltava muiden lajien, kuten arkeoiden, sienten, kasvien ja eläinten välillä. Margulisin oletukset ovat nyt vahvistuneet, ja tutkijat ehdottavat biologisten tieteiden lähestymistavan radikaalia muuttamista ja ehkä jopa niiden esittelyä koulukirjoissa.

Viimeisimpien löytöjen valossa on tarkoitus tehdä useita tutkimuksia bakteereista niiden vuorovaikutuksen ihmisten kanssa. Tutkijat toivovat, että tutkimuksen tulokset mahdollistavat viime kädessä poikkitieteellisen yhteistyön kehittymisen eri alojen tutkijoiden ja insinöörien välillä, mikä mahdollistaa mikro-organismien tutkimisen yhä uusista näkökulmista.

Juuri tällä hetkellä, mies, kun luet näitä rivejä, hyödyt bakteerien työstä. Hengittämästämme hapesta ravintoaineisiin, joita mahamme erottaa ruoastamme, voimme kiittää bakteereja kukoistamisesta tällä planeetalla. Kehossamme on noin kymmenen kertaa enemmän mikro-organismeja, mukaan lukien bakteereja, kuin omia solujamme. Pohjimmiltaan olemme enemmän mikrobeja kuin ihmisiä.

Vasta äskettäin olemme alkaneet ymmärtää hieman mikroskooppisista organismeista ja niiden vaikutuksesta planeetallemme ja terveyteemme, mutta historia osoittaa, että esi-isämme valjastivat jo vuosisatoja sitten bakteerien voimaa ruokien ja juomien käymiseen (joka on kuullut leivästä ja olut?).

1600-luvulla aloimme tutkia bakteereja suoraan kehossamme läheisessä yhteydessä meihin - suuhun. Antoni van Leeuwenhoekin uteliaisuus johti bakteerien löytämiseen, kun hän tutki omien hampaidensa välistä plakkia. Van Leeuwenhoek vahasi runollisesti bakteereja ja kuvasi hampaissa olevaa bakteeripesäkettä "pieneksi valkoiseksi aineeksi, kuten kovettunut taikina". Laittamalla näytteen mikroskoopin alle van Leeuwenhoek näki mikro-organismien liikkuvan. Joten he ovat elossa!

Sinun pitäisi tietää, että bakteereilla on ollut kriittinen rooli maapallolla, koska ne ovat avainasemassa hengittävän ilman luomisessa ja kodiksi kutsumamme planeetan biologisessa rikkaudessa.

Tässä artikkelissa annamme sinulle yleiskatsauksen näistä pienistä mutta erittäin vaikutusvaltaisista mikro-organismeista. Tarkastellaan hyviä, huonoja ja suorastaan ​​outoja tapoja, joilla bakteerit muokkaavat ihmisen ja ympäristön historiaa. Katsotaanpa ensin, kuinka bakteerit eroavat muista elämäntyypeistä.

Bakteerien perusteet

No, jos bakteerit ovat näkymättömiä paljaalla silmällä, kuinka voimme tietää niistä niin paljon?

Tutkijat ovat kehittäneet tehokkaita mikroskooppeja tarkastellakseen bakteereja - joiden koko vaihtelee yhdestä muutamaan mikroniin (metrin miljoonasosaan) - ja selvittääkseen, kuinka ne liittyvät muihin elämänmuotoihin, kasveihin, eläimiin, viruksiin ja sieniin.

Kuten ehkä tiedät, solut ovat elämän rakennuspalikoita kehomme kudoksista ikkunamme ulkopuolella kasvavaan puuhun. Ihmisillä, eläimillä ja kasveilla on soluja, joilla on geneettistä tietoa kalvossa, jota kutsutaan ytimeksi. Tämäntyyppisillä soluilla, joita kutsutaan eukaryoottisoluiksi, on erikoistuneita organelleja, joista jokaisella on ainutlaatuinen tehtävä auttaa solun toimintaa.

Bakteereilla ei kuitenkaan ole ydintä, ja niiden geneettinen materiaali (DNA) kelluu vapaasti solun sisällä. Näissä mikroskooppisissa soluissa ei ole organelleja, ja niillä on muita menetelmiä geneettisen materiaalin lisääntymiseen ja siirtoon. Bakteereja pidetään prokaryoottisoluina.

• Elävätkö bakteerit ympäristössä hapen kanssa vai ilman?
• Niiden muoto: sauvat (bacillus), ympyrät (cocci) tai spiraalit (spirillum)
• Ovatko bakteerit gramnegatiivisia vai grampositiivisia, eli onko niillä ulompi suojakalvo, joka estää solun sisäpuolen värjäytymisen?
• Kuinka bakteerit liikkuvat ja tutkivat ympäristöään (monilla bakteereilla on flagellat, pienet piiskamaiset rakenteet, joiden avulla ne voivat liikkua ympäristössään)

Mikrobiologia- tiede kaikentyyppisistä mikrobeista, mukaan lukien bakteerit, arkeat, sienet, virukset ja alkueläimet - erottaa bakteerit niiden mikrobiserkuista.

Bakteerien kaltaiset prokaryootit, jotka nykyään luokitellaan arkeiksi, olivat aikoinaan yhdessä bakteerien kanssa, mutta kun tiedemiehet oppivat niistä lisää, he antoivat bakteereille ja arkeille omat kategoriansa.

Mikrobiravitsemus (ja miasma)

Kuten ihmiset, eläimet ja kasvit, bakteerit tarvitsevat ruokaa selviytyäkseen.

Jotkut bakteerit – autotrofit – käyttävät perusresursseja, kuten auringonvaloa, vettä ja ympäristökemikaaleja, luodakseen ruokaa (ajatella syanobakteereja, jotka ovat muuttaneet auringonvaloa hapeksi 2,5 miljoonan vuoden ajan). Tiedemiehet kutsuvat muita bakteereja heterotrofeiksi, koska ne saavat energiansa olemassa olevasta orgaanisesta aineesta ravinnoksi (esimerkiksi kuolleista lehdistä metsän kerroksissa).

Totuus on, että se, mikä maistuu bakteereille, on meille inhottavaa. Ne ovat kehittyneet imemään kaikentyyppisiä tuotteita öljyvuodoista ja ydinalan sivutuotteista ihmisjätteisiin ja hajoamistuotteisiin.

Mutta bakteerin affiniteetti tiettyyn ravintolähteeseen voi hyödyttää yhteiskuntaa. Esimerkiksi italialaiset taideasiantuntijat kääntyivät bakteereihin, jotka voivat syödä ylimääräisiä suola- ja liimakerroksia, mikä heikentää korvaamattomien taideteosten kestävyyttä. Bakteerien kyky käsitellä orgaanista ainetta on myös erittäin hyödyllinen maapallolle sekä maaperässä että vedessä.

Päivittäisen kokemuksen perusteella tiedät hyvin bakteerien aiheuttaman hajun, kun ne kuluttavat roskakorin sisältöä, sulattavat ruoanjäämät ja vapauttavat omia kaasumaisia ​​sivutuotteitaan. Tässä ei kuitenkaan vielä kaikki. Voit myös syyttää bakteereja siitä, että ne aiheuttavat kiusallisia hetkiä, kun päästät kaasua itse.

Yksi iso perhe

Bakteerit kasvavat ja muodostavat pesäkkeitä, kun niille annetaan mahdollisuus. Jos ruoka- ja ympäristöolosuhteet ovat suotuisat, ne lisääntyvät ja muodostavat tahmeita kokkareita, joita kutsutaan biofilmeiksi selviytyäkseen pinnoilla, jotka vaihtelevat kivistä suun hampaisiin.

Biofilmeillä on hyvät ja huonot puolensa. Toisaalta ne hyödyttävät molempia luonnonesineitä (mutualismi). Toisaalta ne voivat olla vakava uhka. Esimerkiksi lääkärit, jotka hoitavat potilaita lääketieteellisillä implanteilla ja laitteilla, ovat vakavasti huolissaan biofilmeistä, koska ne tarjoavat kiinteistöjä bakteereille. Asutettuaan biofilmit voivat tuottaa sivutuotteita, jotka ovat myrkyllisiä ja joskus tappavia ihmisille.

Kuten ihmiset kaupungeissa, biofilmin solut kommunikoivat keskenään vaihtaen tietoa ruoasta ja mahdollisista vaaroista. Mutta sen sijaan, että soittaisit naapureille puhelimessa, bakteerit lähettävät muistiinpanoja kemikaaleilla.

Bakteerit eivät myöskään pelkää elää yksinään. Jotkut lajit ovat kehittäneet mielenkiintoisia tapoja selviytyä ankarissa ympäristöissä. Kun ruokaa ei ole enää ja olosuhteet muuttuvat sietämättömiksi, bakteerit säilyttävät itsensä luomalla kovan kuoren, endosporin, joka saattaa solun lepotilaan ja säilyttää bakteerin geneettisen materiaalin.

Tutkijat löytävät bakteereja sellaisista aikakapseleista, joita säilytettiin 100 ja jopa 250 miljoonaa vuotta. Tämä viittaa siihen, että bakteerit voivat varastoida itsensä pitkään.

Nyt kun tiedämme, mitä mahdollisuuksia pesäkkeet tarjoavat bakteereille, selvitetään, miten ne pääsevät sinne - jakautumisen ja lisääntymisen kautta.

Bakteerien lisääntyminen

Kuinka bakteerit luovat pesäkkeitä? Kuten muutkin maapallon elämänmuodot, bakteerien on replikoitava itseään selviytyäkseen. Muut organismit tekevät tämän seksuaalisen lisääntymisen kautta, mutta eivät bakteerit. Mutta ensin keskustellaan siitä, miksi monimuotoisuus on hyvä asia.

Elämässä tapahtuu luonnonvalintaa tai tietyn ympäristön selektiiviset voimat sallivat yhden tyypin kukoistaa ja lisääntyä enemmän kuin toiset. Saatat muistaa, että geenit ovat koneisto, joka ohjaa solua mitä tehdä ja määrittää, minkä väriset hiuksesi ja silmäsi ovat. Geenit saat vanhemmiltasi. Seksuaalinen lisääntyminen johtaa mutaatioihin tai satunnaisiin muutoksiin DNA:ssa, mikä luo monimuotoisuutta. Mitä enemmän geneettistä monimuotoisuutta on, sitä suurempi on mahdollisuus, että organismi pystyy sopeutumaan ympäristön rajoituksiin.

Bakteerien lisääntyminen ei riipu oikean mikrobin tapaamisesta; ne yksinkertaisesti kopioivat oman DNA:nsa ja jakautuvat kahteen identtiseen soluun. Tämä prosessi, jota kutsutaan binäärifissioksi, tapahtuu, kun yksi bakteeri jakautuu kahdeksi, kopioiden DNA:ta ja välittäen sen jaetun solun molempiin osiin.

Koska tuloksena oleva solu on lopulta identtinen sen kanssa, josta se syntyi, tämä lisääntymismenetelmä ei ole paras monipuolisen geenipoolin luomiseen. Miten bakteerit hankkivat uusia geenejä?

Osoittautuu, että bakteerit käyttävät näppärää temppua: horisontaalista geeninsiirtoa tai geneettisen materiaalin vaihtoa ilman lisääntymistä. Bakteereilla on useita tapoja tehdä tämä. Yksi menetelmä sisältää geneettisen materiaalin keräämisen solun ulkopuolisesta ympäristöstä - muista mikrobeista ja bakteereista (plasmideiksi kutsuttujen molekyylien kautta). Toinen tapa on virukset, jotka käyttävät bakteereja kodina. Kun virukset tartuttavat uuden bakteerin, ne jättävät edellisen bakteerin geneettisen materiaalin uuteen.

Geneettisen materiaalin vaihto antaa bakteereille joustavuutta sopeutua, ja ne mukautuvat, jos ne aistivat stressaavia muutoksia ympäristössä, kuten ruokapulaa tai kemiallisia muutoksia.

Bakteerien sopeutumisen ymmärtäminen on äärimmäisen tärkeää niiden torjunnassa ja antibioottien luomisessa lääkettä varten. Bakteerit voivat vaihtaa geneettistä materiaalia niin usein, että joskus aiemmin toimineet hoidot eivät enää toimi.

Ei korkeita vuoria, ei suuria syvyyksiä

Jos kysyt "missä bakteerit ovat?", on helpompi kysyä "missä ei ole bakteereja?"

Bakteereja löytyy melkein kaikkialta maapallolla. On mahdotonta kuvitella bakteerien määrää planeetalla kerrallaan, mutta joidenkin arvioiden mukaan niiden lukumäärä (bakteerit ja arkeat yhdessä) on 5 oktiljoonaa - luku, jossa on 27 nollaa.

Bakteerilajien luokittelu on ilmeisistä syistä erittäin vaikeaa. Virallisesti tunnistettuja lajeja on tällä hetkellä noin 30 000, mutta tietopohja kasvaa jatkuvasti, ja on olemassa mielipiteitä, että olemme vain kaikentyyppisten bakteerien jäävuoren huippu.

Totuus on, että bakteerit ovat olleet olemassa hyvin kauan. He tuottivat joitakin vanhimmista fossiileista, jotka ovat peräisin 3,5 miljardia vuotta vanhoista. Tieteelliset tutkimukset viittaavat siihen, että sinilevät alkoivat tuottaa happea noin 2,3-2,5 miljardia vuotta sitten maailman valtamerissä, kyllästäen maapallon ilmakehän hapella, jota hengitämme tähän päivään asti.

Bakteerit voivat selviytyä ilmassa, vedessä, maaperässä, jäässä, lämmössä, kasveissa, suolistossa, iholla - kaikkialla.

Jotkut bakteerit ovat ekstremofiilejä, mikä tarkoittaa, että ne kestävät äärimmäisiä olosuhteita, jotka ovat joko erittäin kuumia tai kylmiä, tai niistä puuttuu ravintoaineita ja kemikaaleja, joita tyypillisesti yhdistämme elämään. Tutkijat löysivät tällaisia ​​bakteereja Mariana-haudasta, maan syvimmästä kohdasta Tyynenmeren pohjalla, lähellä vesi- ja jäävesiaukkoja. On myös bakteereja, jotka pitävät korkeista lämpötiloista, kuten ne, jotka värittävät opalisoivaa uima-allasta Yellowstonen kansallispuistossa.

Huono (meille)

Vaikka bakteerit vaikuttavat merkittävästi ihmisten ja planeettojen terveyteen, niillä on myös pimeä puoli. Jotkut bakteerit voivat olla patogeenisiä, mikä tarkoittaa, että ne aiheuttavat sairauksia ja sairauksia.

Kautta ihmiskunnan historian tietyt bakteerit ovat (ymmärrettävästi) saaneet huonon rapin aiheuttaen paniikkia ja hysteriaa. Otetaan esimerkiksi rutto. Ruton aiheuttava bakteeri Yersinia pestis ei vain tappanut yli 100 miljoonaa ihmistä, vaan se on saattanut myötävaikuttaa Rooman valtakunnan romahtamiseen. Ennen antibioottien tuloa, lääkkeitä, jotka auttavat torjumaan bakteeri-infektioita, niitä oli erittäin vaikea pysäyttää.

Vielä nykyäänkin nämä patogeeniset bakteerit pelottavat meitä vakavasti. Antibioottiresistenssin kehittymisen ansiosta bakteerit, jotka aiheuttavat pernaruttoa, keuhkokuumetta, aivokalvontulehdusta, koleraa, salmonelloosia, nielurisatulehdusta ja muita lähellämme edelleen olevia sairauksia, ovat aina vaaraksi meille.

Tämä pätee erityisesti Staphylococcus aureukseen, staph-infektioista vastaavaan bakteeriin. Tämä "superbug" aiheuttaa monia ongelmia klinikoilla, koska potilaat saavat hyvin usein tämän infektion implanttien ja katetrien implantoinnin yhteydessä.

Olemme jo puhuneet luonnollisesta valinnasta ja siitä, kuinka jotkut bakteerit tuottavat erilaisia ​​geenejä, jotka auttavat niitä selviytymään ympäristöolosuhteista. Jos sinulla on infektio ja jotkin kehosi bakteerit ovat erilaisia ​​kuin muut, antibiootit voivat vaikuttaa useimpiin bakteeripopulaatioihin. Mutta ne bakteerit, jotka selviävät, kehittävät resistenssin lääkkeelle ja jäävät odottamaan seuraavaa mahdollisuutta. Siksi lääkärit suosittelevat antibioottikuurin suorittamista loppuun asti ja yleensä niiden käyttöä mahdollisimman harvoin, vain viimeisenä keinona.

Biologiset aseet ovat toinen pelottava puoli tässä keskustelussa. Bakteereja voidaan joissain tapauksissa käyttää aseena, erityisesti pernaruttoa käytettiin aikoinaan. Lisäksi ihmiset eivät kärsi vain bakteereista. Erillinen laji, Halomonas titanicae, on osoittanut ruokahalua uponneelle valtamerilaivalle Titanicille, joka syö historiallisen aluksen metallia.

Tietenkin bakteerit voivat aiheuttaa muutakin kuin haittaa.

Sankarilliset bakteerit

Tutkitaan bakteerien hyviä puolia. Loppujen lopuksi nämä mikrobit antoivat meille herkullisia ruokia, kuten juustoa, olutta, hapantaikinaa ja muita käymisaineita. Ne parantavat myös ihmisten terveyttä ja niitä käytetään lääketieteessä.

Yksittäisiä bakteereja voidaan kiittää ihmisen evoluution muokkaamisesta. Tiede kerää yhä enemmän tietoa mikrofloorasta - mikro-organismeista, jotka elävät kehossamme, erityisesti ruoansulatuskanavassa ja suolistossa. Tutkimukset osoittavat, että bakteerit, uudet geneettiset materiaalit ja niiden kehoon tuoma monimuotoisuus antavat ihmisille mahdollisuuden sopeutua uusiin ravintolähteisiin, joita ei ole aiemmin hyödynnetty.

Katsotaanpa asiaa näin: vatsan ja suoliston pinnan vuoraamalla bakteerit "työstävät" puolestasi. Kun syöt, bakteerit ja muut mikrobit auttavat sinua hajottamaan ja eristämään ravintoaineita, erityisesti hiilihydraatteja. Mitä monimuotoisempia bakteereja kulutamme, sitä monimuotoisemmaksi kehomme saa.

Vaikka tietomme omista mikrobeistamme on hyvin rajallista, on syytä uskoa, että tiettyjen mikrobien ja bakteerien puuttuminen elimistöstä saattaa liittyä ihmisen terveyteen, aineenvaihduntaan ja allergeenialttiuteen. Alustavat tutkimukset hiirillä ovat osoittaneet, että aineenvaihduntataudit, kuten liikalihavuus, liittyvät monipuoliseen ja terveeseen mikrobiotaan, eikä vallitsevaan "kalorit sisään, kalorit ulos" -mentaliteettiimme.

Mahdollisuutta tuoda ihmiskehoon tiettyjä mikrobeja ja bakteereja, joista voi olla tiettyjä etuja, tutkitaan parhaillaan aktiivisesti, mutta tätä kirjoitettaessa ei ole vielä laadittu yleisiä suosituksia niiden käytöstä.

Lisäksi bakteereilla oli tärkeä rooli tieteellisen ajattelun ja lääketieteen kehityksessä. Bakteereilla oli johtava rooli Kochin vuoden 1884 postulaattien kehittämisessä, mikä johti yleiseen ymmärrykseen, että sairauden aiheuttaa tietyntyyppinen mikrobi.

Bakteereja tutkivat tutkijat löysivät vahingossa penisilliinin, antibiootin, joka pelasti monia ihmishenkiä. Myös aivan äskettäin tämän yhteydessä löydettiin helppo tapa muokata organismien genomia, joka voisi mullistaa lääketieteen.

Itse asiassa olemme vasta alkamassa ymmärtää, kuinka hyötyä yhteiselosta näiden pienten ystävien kanssa. Lisäksi ei ole selvää, kuka on maan todellinen omistaja: ihmiset vai mikrobit.

22. heinäkuuta 2017 Gennady

Kotitehtävät 33 s. 148 Jokainen bakteeri jakautuu kahdeksi minuutissa. Alkuhetkellä on yksi bakteeri. Tee vuokaavio bakteerien määrän laskemiseksi 10 minuutin kuluttua. Suorita algoritmi kirjaamalla jokainen vaihe muuttujaarvojen taulukkoon. alg bakteerien jakautumisen alku f:= 1 nts i:lle 1 - 10 f:= f * 2 cts lähtö f loppu alku loppu f:= 1 f:= f * 2 i = 1, 10 f tietolista i, f - int

Kotitehtävät 33 s. 148 alku loppu f:= 1 f:= f * 2 i = 1, 10 f tietolista i, f - kokonaisluku If-algoritmin vaiheet Tulostus

ALGORITMIJEN RAKENTAMINEN ALGORITHMISAAN PERUSTEET Oppitunti 31 Tästä aiheesta Oppitunti 10 Luokkatyöt

Algoritmin johdonmukainen rakentaminen Tehtäväkäskykäskyjen yksinkertaistaminen Tehtävä on jaettu yksinkertaisempiin osiin. Tehtävän kunkin osan ratkaisu muotoillaan erillisellä komennolla (käsky) Suorittajan kyvyt ylittävät ohjeet esitetään yksinkertaisempana. komennot En voi ratkaista ongelmaa!?

Algoritmin kehittäminen peräkkäisen jalostuksen menetelmällä esiintyjärobotille Robotti sijaitsee tietyssä vaakakäytävän solussa. Yhtään käytävän solua ei ole maalattu päälle. Robotin on maalattava kaikki tämän käytävän solut ja palattava alkuperäiseen asentoonsa.

Algoritmi asteen laskemiseen y = a x, jossa x on kokonaisluku, a 0. 1 kun x = 0 a x jos x >0, y = x 0, y = x 0, y = x 0, y = x 0, y = kohdassa x
Vuokaavio ongelman ratkaisemiseksi: Alku y kyllä ​​ei st (a, x, y) a, x x = 0 y:= 1 Loppu x > 0 st (1/a, x, y) kyllä ​​ei 0 st (1/a, x, y) kyllä ​​ei"> 0 st (1/a, x, y) kyllä ​​ei"> 0 st (1/a, x, y) kyllä ​​ei" title="(!LANG :Vuokaavio ongelman ratkaisemiseksi: Alku y kyllä ​​ei st (a, x, y) a, x x = 0 y:= 1 Loppu x > 0 st (1/a, x, y) kyllä ​​ei"> title="Vuokaavio ongelman ratkaisemiseksi: Alku y kyllä ​​ei st (a, x, y) a, x x = 0 y:= 1 Loppu x > 0 st (1/a, x, y) kyllä ​​ei"> !}

Algoritmin kuvaamiseen käytetään muodollisia parametreja. Todelliset parametrit ovat arvoja, joille apualgoritmi suoritetaan. Muodollisten ja todellisten parametrien tyyppien, lukumäärän ja järjestyksen on oltava samat. Muodolliset ja tosiasialliset parametrit

Esimerkki. Algoritmi asteen laskemiseksi luonnollisella eksponentilla n mille tahansa reaaliluvulle a, esitetty rekursiivisena algoritmina Rekursiivinen algoritmi Aloita a, n st (a, n-1,y) y:=a*y y End Algoritmi, joka suoraan tai epäsuorasti sisältää viittauksen käyttämällä sitä apualgoritmina kutsutaan rekursiiviseksi.

Esimerkki Kochin lumihiutaleesta. Tarkastellaan algoritmia Kochin lumihiutaleeksi kutsutun geometrisen hahmon rakentamiseksi. Rakennusvaiheessa korvataan kunkin olemassa olevan segmentin keskimmäinen kolmannes kahdella uudella samanpituisella segmentillä. Joka askeleella hahmo muuttuu yhä oudommaksi. Kochin lumihiutaleraja on käyrän sijainti sen jälkeen, kun on suoritettu ääretön määrä vaiheita. Lähtöasento Ensimmäinen askel Toinen vaihe Kolmas vaihe
Tärkeintä on algoritmin peräkkäisen rakentamisen menetelmä: alkuperäinen ongelma jaetaan useisiin osiin, joista jokainen on yksinkertaisempi kuin koko ongelma, ja kunkin osan ratkaisu muotoillaan erillisessä ryhmässä; jos saadaan komentoja, jotka ylittävät esiintyjän kyvyt, ne esitetään vielä yksinkertaisempien ohjeiden muodossa; prosessi jatkuu, kunnes kaikki ohjeet ovat selviä esiintyjälle. Apualgoritmi on algoritmi, jota käytetään kokonaan osana toista algoritmia. Algoritmia, joka sisältää suoraan tai epäsuorasti viittauksen itseensä apualgoritmina, kutsutaan rekursiiviseksi.

Kysymyksiä ja tehtäviä Miksi monimutkaisen ongelman ratkaisussa on vaikea määritellä välittömästi kaikki tarvittavat toimenpiteet? Mikä on peräkkäisen jalostuksen menetelmä algoritmia rakennettaessa? Mikä on yhteys peräkkäisen algoritmin rakentamisen menetelmän ja prosessien, kuten esseen kirjoittamisen tai monipäiväiseen retkeilyretkeen valmistautumiseen, välillä? Jokaisen luokan 9A ja M luokan 9B oppilaan pituus tunnetaan. Kuvaile suurissa lohkoissa algoritmi näiden luokkien oppilaiden keskipituuden vertaamiseksi. Kymmenen solun rivissä Robotin oikealla puolella jotkut solut ovat varjostettuja. Viimeinen maalattu kenno voi olla seinän vieressä. Kirjoita algoritmi, joka varjostaa jokaisen varjostetun solun ylä- ja alapuolella olevat solut. Tarkista algoritmin toiminta seuraavissa tapauksissa: * * Mihin apualgoritmeja tarvitaan? Kuvaile pääalgoritmin apualgoritmin kutsuvan komennon suorittamisprosessia. Oletko törmännyt ajatukseen muodollisista ja tosiasiallisista parametreista matematiikkaa ja fysiikkaa opiskellessasi? Anna esimerkki. Mitä algoritmeja kutsutaan rekursiivisiksi? Anna esimerkki rekursiosta elämästä. Luo algoritmeja, joiden ohjauksessa robotti maalaa osoitettujen solujen päälle. *** a B C

Perustiivistelmä Sekvenssialgoritmien konstruointimenetelmä on yksi tärkeimmistä algoritmien rakentamismenetelmistä. Tehtävän muotoilukomentojen yksinkertaistaminen Tehtävä on jaettu yksinkertaisempiin komentoihin. Ohjeet, jotka ylittävät suorittajan kyvyt, esitetään yksinkertaisempina komentoina algoritmi, jota käytetään kokonaan osana toista algoritmia.

BAKTEERIT
suuri joukko yksisoluisia mikro-organismeja, joille on ominaista kalvon ympäröimän soluytimen puuttuminen. Samaan aikaan bakteerin geneettisellä materiaalilla (deoksiribonukleiinihapolla tai DNA:lla) on solussa hyvin spesifinen paikka - vyöhyke, jota kutsutaan nukleoidiksi. Organismeja, joilla on tällainen solurakenne, kutsutaan prokaryooteiksi ("esinukleaariset"), toisin kuin kaikki muut - eukaryootit ("todellinen ydin"), joiden DNA sijaitsee ytimessä, jota ympäröi kuori. Bakteerit, joita aiemmin pidettiin mikroskooppisena kasveina, luokitellaan nyt itsenäiseksi Monera-valtakunnaksi - joka on yksi viidestä nykyisessä luokitusjärjestelmässä, yhdessä kasvien, eläinten, sienten ja protistien kanssa.

Fossiiliset todisteet. Bakteerit ovat luultavasti vanhin tunnettu organismiryhmä. Kerroskivirakenteet - stromatoliitit - ajoittuivat joissain tapauksissa arkeotsoisen (arkeaanisen) alkuun, ts. syntyi 3,5 miljardia vuotta sitten, - seurausta bakteerien elintärkeästä toiminnasta, yleensä fotosyntetisoinnista, ns. sinilevät. Samanlaisia ​​rakenteita (karbonaatilla kyllästettyjä bakteerikalvoja) muodostuu edelleen nykyäänkin pääasiassa Australian rannikolla, Bahamalla, Kalifornian ja Persianlahdella, mutta ne ovat suhteellisen harvinaisia ​​eivätkä saavuta suuria kokoja, koska kasvissyöjäorganismeja, kuten kotijalkaisia. , ruokkii niitä. Nykyään stromatoliitit kasvavat pääasiassa siellä, missä näitä eläimiä ei esiinny veden korkean suolapitoisuuden tai muiden syiden vuoksi, mutta ennen kasvinsyöjämuotojen ilmaantumista evoluution aikana ne saattoivat saavuttaa valtavia kokoja muodostaen välttämättömän valtameren matalan veden elementin, joka on verrattavissa nykyaikaiseen. koralliriutat. Joistakin muinaisista kivistä on löydetty pieniä hiiltyneitä palloja, joiden uskotaan myös olevan bakteerien jäänteitä. Ensimmäiset ydinvoimalat, ts. eukaryoottisolut kehittyivät bakteereista noin 1,4 miljardia vuotta sitten.
Ekologia. Bakteereja on runsaasti maaperässä, järvien ja valtamerten pohjalla – kaikkialla, missä orgaanista ainesta kertyy. Ne elävät kylmässä, kun lämpömittari on hieman yli nollan, ja kuumissa happamissa lähteissä, joiden lämpötila on yli 90 °C. Jotkut bakteerit sietävät erittäin korkeaa suolapitoisuutta; Erityisesti ne ovat ainoita Kuolleestamerestä löydettyjä organismeja. Ilmakehässä niitä on vesipisaroina, ja niiden runsaus korreloi yleensä ilman pölyisyyden kanssa. Siten kaupungeissa sadevesi sisältää paljon enemmän bakteereja kuin maaseudulla. Niitä on vähän korkeiden vuorten ja napa-alueiden kylmässä ilmassa, mutta niitä löytyy jopa stratosfäärin alemmasta kerroksesta 8 km korkeudessa. Eläinten ruoansulatuskanava on tiheästi asutettu bakteereilla (yleensä vaarattomia). Kokeet ovat osoittaneet, että ne eivät ole välttämättömiä useimpien lajien elämälle, vaikka ne voivat syntetisoida joitain vitamiineja. Märehtijöillä (lehmät, antiloopit, lampaat) ja monilla termiiteillä ne ovat kuitenkin mukana kasviravinnon sulatuksessa. Lisäksi steriileissä olosuhteissa kasvatetun eläimen immuunijärjestelmä ei kehity normaalisti bakteeristimulaation puutteen vuoksi. Suoliston normaali bakteerifloora on myös tärkeä suoliston haitallisten mikro-organismien estämiseksi.

BAKTEERIEN RAKENNE JA ELÄMÄAKTIIVISUUS

Bakteerit ovat paljon pienempiä kuin monisoluisten kasvien ja eläinten solut. Niiden paksuus on yleensä 0,5-2,0 mikronia ja pituus 1,0-8,0 mikronia. Jotkut muodot ovat tuskin näkyvissä tavallisten valomikroskooppien resoluutiolla (noin 0,3 mikronia), mutta tunnetaan myös lajeja, joiden pituus on yli 10 mikronia ja leveys ylittää myös määritellyt rajat, ja joukko erittäin ohuita bakteereja voi yli 50 mikronia. Kynällä merkittyä pistettä vastaavalle pinnalle mahtuu neljännesmiljoona tämän valtakunnan keskikokoista edustajaa.
Rakenne. Morfologisten ominaisuuksiensa perusteella erotetaan seuraavat bakteeriryhmät: kokit (enemmä tai vähemmän pallomaiset), basillit (sauvat tai sylinterit pyöristetyillä päillä), spirilla (jäykät spiraalit) ja spirokeetat (ohuet ja taipuisat karvat muistuttavat muodot). Jotkut kirjoittajat pyrkivät yhdistämään kaksi viimeistä ryhmää yhdeksi - spirillaksi. Prokaryootit eroavat eukaryooteista pääasiassa muodostuneen ytimen puuttuessa ja vain yhden kromosomin tyypillisessä läsnäolossa - hyvin pitkässä pyöreässä DNA-molekyylissä, joka on kiinnittynyt yhteen kohtaan solukalvoon. Prokaryooteilla ei myöskään ole kalvon ympäröimiä solunsisäisiä organelleja, joita kutsutaan mitokondrioiksi ja kloroplasteiksi. Eukaryooteissa mitokondriot tuottavat energiaa hengityksen aikana, ja fotosynteesi tapahtuu kloroplasteissa (katso myös CELL). Prokaryooteissa koko solu (ja ensisijaisesti solukalvo) ottaa mitokondrion toiminnan ja fotosynteettisissä muodoissa se ottaa myös kloroplastin toiminnan. Kuten eukaryooteissa, bakteerien sisällä on pieniä nukleoproteiinirakenteita - ribosomeja, jotka ovat välttämättömiä proteiinisynteesille, mutta ne eivät liity mihinkään kalvoon. Hyvin harvoja poikkeuksia lukuun ottamatta bakteerit eivät pysty syntetisoimaan steroleja, jotka ovat tärkeitä eukaryoottisten solukalvojen komponentteja. Solukalvon ulkopuolella useimmat bakteerit on peitetty soluseinällä, joka muistuttaa jonkin verran kasvisolujen selluloosa-seinämää, mutta koostuu muista polymeereistä (niissä ei ole vain hiilihydraatteja, vaan myös aminohappoja ja bakteerispesifisiä aineita). Tämä kalvo estää bakteerisolua räjähtämästä, kun vesi pääsee siihen osmoosin kautta. Soluseinän päällä on usein suojaava limakapseli. Monet bakteerit on varustettu flagellalla, jonka kanssa ne uivat aktiivisesti. Bakteerisiimot ovat rakenteeltaan yksinkertaisempia ja hieman erilaisia ​​kuin eukaryoottien samanlaiset rakenteet.

"TYYPILLINEN" BAKTEERISOLU ja sen perusrakenteet.

Sensoriset toiminnot ja käyttäytyminen. Monilla bakteereilla on kemiallisia reseptoreita, jotka havaitsevat muutoksia ympäristön happamuudessa ja eri aineiden, kuten sokereiden, aminohappojen, hapen ja hiilidioksidin, pitoisuuksissa. Jokaisella aineella on omat tyyppinsä tällaiset "maku"-reseptorit, ja yhden niistä menettäminen mutaation seurauksena johtaa osittaiseen "makusokeuteen". Monet liikkuvat bakteerit reagoivat myös lämpötilan vaihteluihin, ja fotosynteettiset lajit reagoivat valon intensiteetin muutoksiin. Jotkut bakteerit havaitsevat magneettikenttälinjojen suunnan, mukaan lukien Maan magneettikenttä, niiden soluissa olevien magnetiittihiukkasten (magneettinen rautamalmi - Fe3O4) avulla. Vedessä bakteerit käyttävät tätä kykyä uida voimalinjoja pitkin suotuisan ympäristön etsimiseksi. Bakteerien ehdollisia refleksejä ei tunneta, mutta niillä on tietynlainen primitiivinen muisti. Uidessaan he vertaavat ärsykkeen havaittua voimakkuutta sen aikaisempaan arvoon, ts. määrittää, onko siitä tullut suurempi vai pienempi, ja tämän perusteella säilyttää liikkeen suunta tai muuttaa sitä.
Lisääntyminen ja genetiikka. Bakteerit lisääntyvät aseksuaalisesti: niiden solun DNA replikoituu (kaksinkertaistuu), solu jakautuu kahtia ja jokainen tytärsolu saa yhden kopion emo-DNA:sta. Bakteeri-DNA:ta voidaan siirtää myös jakautumattomien solujen välillä. Samaan aikaan niiden fuusiota (kuten eukaryooteissa) ei tapahdu, yksilöiden lukumäärä ei kasva, ja yleensä vain pieni osa genomista (koko geenisarja) siirtyy toiseen soluun, toisin kuin "todellinen" seksuaalinen prosessi, jossa jälkeläinen saa täydellisen geenisarjan jokaiselta vanhemmalta. Tämä DNA-siirto voi tapahtua kolmella tavalla. Transformaatiossa bakteeri imee ympäristöstä "alastonta" DNA:ta, joka joutui sinne muiden bakteerien tuhoutumisen yhteydessä tai jonka kokeilija on tahallaan "liukusta". Prosessia kutsutaan transformaatioksi, koska sen tutkimuksen alkuvaiheessa päähuomio kiinnitettiin vaarattomien organismien muuntamiseen (muuntamiseen) virulenteiksi tällä tavalla. DNA-fragmentteja voidaan siirtää bakteereista bakteereihin myös erityisten virusten - bakteriofagien - avulla. Tätä kutsutaan transduktioksi. Hedelmöitystä muistuttava ja konjugaatioksi kutsuttu prosessi tunnetaan myös: bakteerit kytkeytyvät toisiinsa väliaikaisilla putkimaisilla ulokkeilla (kopulaatiofimbrioilla), joiden kautta DNA siirtyy "urossolusta" "naarassoluun". Joskus bakteerit sisältävät hyvin pieniä lisäkromosomeja - plasmideja, jotka voivat myös siirtyä yksilöstä yksilöön. Jos plasmidit sisältävät geenejä, jotka aiheuttavat resistenssiä antibiooteille, ne puhuvat infektioresistenssistä. Se on lääketieteellisesti tärkeä, koska se voi levitä eri lajien ja jopa bakteerisukujen välillä, minkä seurauksena koko esimerkiksi suolen bakteerifloora tulee vastustuskykyiseksi tiettyjen lääkkeiden vaikutukselle.

aineenvaihdunta

Osittain bakteerien pienestä koosta johtuen niiden aineenvaihduntanopeus on paljon nopeampi kuin eukaryoottien. Suotuisimmissa olosuhteissa jotkut bakteerit voivat kaksinkertaistaa kokonaismassansa ja lukumääränsä noin 20 minuutin välein. Tämä selittyy sillä, että monet niiden tärkeimmistä entsyymijärjestelmistä toimivat erittäin suurella nopeudella. Siten kani tarvitsee muutaman minuutin proteiinimolekyylin syntetisoimiseen, kun taas bakteerit vievät sekunteja. Kuitenkin luonnollisessa ympäristössä, esimerkiksi maaperässä, useimmat bakteerit ovat "nälkäruokavaliolla", joten jos niiden solut jakautuvat, ei se tapahdu 20 minuutin välein, vaan kerran muutaman päivän välein.
Ravitsemus. Bakteerit ovat autotrofeja ja heterotrofeja. Autotrofit ("itsesyöttyvät") eivät tarvitse muiden organismien tuottamia aineita. He käyttävät hiilidioksidia (CO2) pääasiallisena tai ainoana hiilen lähteenä. Yhdistämällä hiilidioksidia ja muita epäorgaanisia aineita, erityisesti ammoniakkia (NH3), nitraatteja (NO-3) ja erilaisia ​​rikkiyhdisteitä monimutkaisiin kemiallisiin reaktioihin, ne syntetisoivat kaikki tarvitsemansa biokemialliset tuotteet. Heterotrofit ("ruokkivat muita") käyttävät muiden organismien syntetisoimia orgaanisia (hiiltä sisältäviä) aineita, erityisesti sokereita, päähiilen lähteenä (jotkut lajit tarvitsevat myös CO2:ta). Hapetettuna nämä yhdisteet tarjoavat energiaa ja molekyylejä, jotka ovat välttämättömiä solujen kasvulle ja toiminnalle. Tässä mielessä heterotrofiset bakteerit, joihin kuuluu suurin osa prokaryooteista, ovat samanlaisia ​​kuin ihmiset.
Tärkeimmät energianlähteet. Jos solukomponenttien muodostukseen (synteesiin) käytetään pääasiassa valoenergiaa (fotoneita), prosessia kutsutaan fotosynteesiksi ja siihen kykeneviä lajeja kutsutaan fototrofeiksi. Fototrofiset bakteerit jaetaan fotoheterotrofeihin ja fotoautotrofeihin sen mukaan, mitkä yhdisteet - orgaaniset tai epäorgaaniset - toimivat niiden päähiilen lähteenä. Fotoautotrofiset syanobakteerit (sinilevät), kuten vihreät kasvit, hajottavat vesimolekyylejä (H2O) valoenergialla. Tämä vapauttaa vapaata happea (1/2O2) ja tuottaa vetyä (2H+), jonka voidaan sanoa muuntavan hiilidioksidia (CO2) hiilihydraateiksi. Vihreät ja violetit rikkibakteerit käyttävät valoenergiaa hajottaakseen muita epäorgaanisia molekyylejä, kuten rikkivetyä (H2S), veden sijaan. Tuloksena syntyy myös vetyä, joka vähentää hiilidioksidia, mutta happea ei vapaudu. Tämän tyyppistä fotosynteesiä kutsutaan happittomaksi. Fotoheterotrofiset bakteerit, kuten purppuraiset rikkittömät bakteerit, käyttävät valoenergiaa tuottamaan vetyä orgaanisista aineista, erityisesti isopropanolista, mutta niiden lähde voi olla myös H2-kaasua. Jos solun pääasiallinen energianlähde on kemikaalien hapettuminen, bakteereja kutsutaan kemoheterotrofeiksi tai kemoautotrofeiksi riippuen siitä, toimivatko molekyylit päähiilen lähteenä - orgaaninen vai epäorgaaninen. Ensin mainitulle orgaaninen aine tuottaa sekä energiaa että hiiltä. Kemoautotrofit saavat energiaa epäorgaanisten aineiden, kuten vedyn (vedeksi: 2H4 + O2 - 2H2O), raudan (Fe2+ - Fe3+) tai rikin (2S + 3O2 + 2H2O - 2SO42- + 4H+) hapettumisesta, ja hiiltä CO2:sta. Näitä organismeja kutsutaan myös kemolitotrofeiksi, mikä korostaa, että ne "ruokkivat" kiviä.
Hengitä. Soluhengitys on prosessi, jossa vapautuu "ruoka"molekyyleihin varastoitunutta kemiallista energiaa käytettäväksi edelleen elintärkeissä reaktioissa. Hengitys voi olla aerobista ja anaerobista. Ensimmäisessä tapauksessa se vaatii happea. Sitä tarvitaan ns. elektronien kuljetusjärjestelmä: elektronit liikkuvat molekyylistä toiseen (energiaa vapautuu) ja lopulta liittyvät happeen vetyionien mukana - muodostuu vettä. Anaerobiset organismit eivät tarvitse happea, ja joillekin tämän ryhmän lajeille se on jopa myrkyllistä. Hengityksen aikana vapautuvat elektronit kiinnittyvät muihin epäorgaanisiin vastaanottajiin, kuten nitraattiin, sulfaattiin tai karbonaattiin, tai (yhdessä tällaisen hengityksen muodossa - fermentaatiossa) tiettyyn orgaaniseen molekyyliin, erityisesti glukoosiin. Katso myös aineenvaihdunta.

LUOKITTELU

Useimmissa organismeissa lajia pidetään lisääntymiskykyisesti eristettynä yksilöryhmänä. Laajassa mielessä tämä tarkoittaa, että tietyn lajin edustajat voivat tuottaa hedelmällisiä jälkeläisiä pariutumalla vain oman lajinsa kanssa, mutta eivät muiden lajien yksilöiden kanssa. Siten tietyn lajin geenit eivät yleensä ulotu sen rajojen ulkopuolelle. Bakteereissa geeninvaihtoa voi kuitenkin tapahtua eri lajien, mutta myös eri sukujen yksilöiden välillä, joten ei ole täysin selvää, onko tässä oikeutettua soveltaa tavanomaisia ​​käsitteitä evoluution alkuperästä ja sukulaisuudesta. Tämän ja muiden vaikeuksien vuoksi ei ole vielä olemassa yleisesti hyväksyttyä bakteeriluokitusta. Alla on yksi laajalti käytetyistä muunnelmista.
MONERAN KUNINGASKUNTA

Phylum Gracilicutes (ohutseinäiset gramnegatiiviset bakteerit)

Luokka Scotobacteria (ei-fotosynteettiset muodot, kuten myksobakteerit) Luokka Anoksifotobakteerit (happea tuottamattomat fotosynteettiset muodot, kuten purppuraiset rikkibakteerit) Luokka Oksifotobakteerit (happea tuottavat fotosynteettiset muodot, kuten syanobakteerit)

Phylum Firmicutes (paksuseinäiset grampositiiviset bakteerit)

Luokka Firmibakteerit (kovasoluiset muodot, kuten klostridit)
Luokka Tallobakteerit (haaroittuneet muodot, esim. aktinomykeetit)

Phylum Tenericutes (Gram-negatiiviset bakteerit ilman soluseinää)

Mollicutes-luokka (pehmeäsoluiset muodot, kuten mykoplasmat)

Phylum Mendosicutes (bakteerit, joilla on vialliset soluseinät)

Luokka Arkebakteerit (muinaiset muodot, esim. metaania muodostavat)

Verkkotunnukset. Viimeaikaiset biokemialliset tutkimukset ovat osoittaneet, että kaikki prokaryootit on selvästi jaettu kahteen luokkaan: pieni ryhmä arkebakteereja (Archaebacteria - "muinaiset bakteerit") ja kaikki loput, joita kutsutaan eubakteereiksi (Eubacteria - "todelliset bakteerit"). Uskotaan, että arkkibakteerit ovat eubakteereihin verrattuna primitiivisempiä ja lähempänä prokaryoottien ja eukaryoottien yhteistä esi-isää. Ne eroavat muista bakteereista useiden merkittävien ominaisuuksien osalta, kuten proteiinisynteesiin osallistuvien ribosomaalisten RNA-molekyylien (rRNA) koostumuksessa, lipidien (rasvan kaltaisten aineiden) kemiallisessa rakenteessa ja joidenkin muiden aineiden läsnäolossa soluseinässä. proteiini-hiilihydraattipolymeerimureiini. Yllä olevassa luokitusjärjestelmässä arkebakteereja pidetään vain yhtenä saman valtakunnan tyypeistä, joka yhdistää kaikki eubakteerit. Erot arkkibakteerien ja eubakteerien välillä ovat kuitenkin joidenkin biologien mukaan niin syvällisiä, että Moneran sisällä olevia arkebakteereja on järkevämpää pitää erityisenä alivaltakuntana. Äskettäin on ilmestynyt vielä radikaalimpi ehdotus. Molekyylianalyysi on paljastanut niin merkittäviä eroja geenirakenteessa näiden kahden prokaryoottiryhmän välillä, että jotkut pitävät niiden läsnäoloa samassa organismien valtakunnassa epäloogisena. Tältä osin ehdotetaan, että luodaan vielä korkeampi taksonominen luokka (taksoni), jota kutsutaan alueeksi, ja jaetaan kaikki elävät olennot kolmeen alueeseen - Eucarya (eukaryootit), Archaea (arkebakteerit) ja Bakteerit (nykyiset eubakteerit) .

EKOLOGIA

Bakteerien kaksi tärkeintä ekologista tehtävää ovat typen sitominen ja orgaanisten jäämien mineralisaatio.
Typen kiinnitys. Molekyylitypen (N2) sitoutumista ammoniakiksi (NH3) kutsutaan typen kiinnittymiseksi, ja jälkimmäisen hapettumista nitriitiksi (NO-2) ja nitraatiksi (NO-3) kutsutaan nitrifikaatioksi. Nämä ovat elintärkeitä prosesseja biosfäärille, koska kasvit tarvitsevat typpeä, mutta ne voivat imeä vain sen sitoutuneita muotoja. Tällä hetkellä noin 90 % (n. 90 miljoonaa tonnia) tällaisen ”kiinteän” typen vuotuisesta määrästä on peräisin bakteereista. Loput tuotetaan kemiallisissa tehtaissa tai tapahtuu salamaniskujen aikana. Typpeä ilmassa, joka on n. 80 % ilmakehästä on pääasiassa gramnegatiivisen Rhizobium-suvun ja sinilevien sitomia. Rhizobium-lajit ovat symbioosissa noin 14 000 palkokasvilajien (heimon Leguminosae) kanssa, joita ovat esimerkiksi apila, sinimailas, soijapavut ja herneet. Nämä bakteerit elävät ns. kyhmyt - juurille niiden läsnä ollessa muodostuneet turvotukset. Bakteerit saavat kasvista orgaanisia aineita (ravintoa) ja vastineeksi toimittavat isännälle kiinteää typpeä. Tällä tavalla kiinnitetään jopa 225 kg typpeä hehtaaria kohden vuodessa. Muut kuin palkokasvit, kuten leppä, ovat myös symbioosissa muiden typpeä sitovien bakteerien kanssa. Syanobakteerit fotosyntetisoivat, kuten vihreät kasvit, vapauttaen happea. Monet niistä pystyvät myös sitomaan ilmakehän typpeä, jota kasvit ja lopulta eläimet kuluttavat. Nämä prokaryootit toimivat tärkeänä kiinteän typen lähteenä maaperässä yleensä ja riisipelloilla erityisesti idässä sekä sen päätoimittajana valtamerten ekosysteemeille.
Mineralisointi. Tämä on nimi orgaanisten jäämien hajoamiselle hiilidioksidiksi (CO2), vedeksi (H2O) ja mineraalisuoloiksi. Kemiallisesti tämä prosessi vastaa palamista, joten se vaatii suuria määriä happea. Maaperän yläkerros sisältää 100 000 - 1 miljardi bakteeria 1 grammaa kohti, ts. noin 2 tonnia hehtaarilta. Tyypillisesti kaikki orgaaniset jäännökset, joutuessaan maahan, hapettavat nopeasti bakteerit ja sienet. Hajoamista kestävämpi on ruskehtava orgaaninen aine, humushappo, joka muodostuu pääasiassa puun sisältämästä ligniinistä. Se kerääntyy maaperään ja parantaa sen ominaisuuksia.

BAKTERIT JA TEOLLISUUS

Kun otetaan huomioon bakteerien katalysoimien kemiallisten reaktioiden moninaisuus, ei ole yllättävää, että niitä on käytetty laajalti valmistuksessa, joissain tapauksissa muinaisista ajoista lähtien. Prokaryootit jakavat tällaisten mikroskooppisten ihmisapulaisten loiston sienten, pääasiassa hiivan, kanssa, jotka tarjoavat suurimman osan alkoholikäymisprosesseista esimerkiksi viinin ja oluen valmistuksessa. Nyt kun on tullut mahdolliseksi viedä bakteereihin hyödyllisiä geenejä, jotka saavat ne syntetisoimaan arvokkaita aineita, kuten insuliinia, näiden elävien laboratorioiden teollinen käyttö on saanut voimakkaan uuden sysäyksen. Katso myös Geenitekniikka.
Ruokateollisuus. Tällä hetkellä tämä teollisuus käyttää bakteereja pääasiassa juustojen, muiden fermentoitujen maitotuotteiden ja etikan valmistukseen. Tärkeimmät kemialliset reaktiot ovat happojen muodostuminen. Siten Acetobacter-suvun bakteerit hapettavat etikkaa tuottaessaan siiderin tai muiden nesteiden sisältämän etyylialkoholin etikkahapoksi. Samanlaisia ​​prosesseja tapahtuu, kun kaali on hapankaalia: anaerobiset bakteerit fermentoivat tämän kasvin lehtien sisältämät sokerit maitohapoksi sekä etikkahapoksi ja erilaisiksi alkoholeiksi.
Malmin liuotus. Bakteereja käytetään heikkolaatuisten malmien liuottamiseen, ts. muuntamalla ne arvometallien, pääasiassa kuparin (Cu) ja uraanin (U) suolojen liuokseksi. Esimerkkinä on kalkopyriitin tai kuparipyriitin (CuFeS2) prosessointi. Tämän malmin kasat kastellaan säännöllisesti vedellä, joka sisältää Thiobacillus-suvun kemolitotrofisia bakteereja. Elämänsä aikana ne hapettavat rikkiä (S) muodostaen liukoisia kupari- ja rautasulfaatteja: CuFeS2 + 4O2 CuSO4:ssä + FeSO4. Tällaiset tekniikat yksinkertaistavat suuresti arvometallien uuttamista malmeista; periaatteessa ne vastaavat niitä prosesseja, jotka tapahtuvat luonnossa kivien rapautuessa.
Kierrätys. Bakteerit myös muuttavat jätemateriaaleja, kuten jätevettä, vähemmän vaarallisiksi tai jopa hyödyllisiksi tuotteiksi. Jätevesi on yksi nykyajan ihmiskunnan kiireellisimmistä ongelmista. Niiden täydellinen mineralisoituminen vaatii valtavia määriä happea, ja tavallisissa säiliöissä, joihin tämä jäte on tapana kaataa, ei enää ole tarpeeksi happea sen "neutralointiin". Ratkaisu on jäteveden lisäilmastuksessa erityisissä altaissa (ilmastussäiliöissä): tämän seurauksena mineralisoituvilla bakteereilla on tarpeeksi happea hajottaakseen orgaanisen aineksen täydellisesti, ja edullisimmissa tapauksissa juomavedestä tulee yksi prosessin lopputuotteista. Matkan varrella jäljellä oleva liukenematon sedimentti voidaan altistaa anaerobiselle käymiselle. Jotta tällaiset vedenkäsittelylaitokset vievät mahdollisimman vähän tilaa ja rahaa, tarvitaan hyvä bakteriologian tuntemus.
Muut käyttötarkoitukset. Muita tärkeitä bakteerien teollisen sovelluksen alueita ovat esimerkiksi pellavanlehti, so. sen kehruukuitujen erottaminen muista kasvin osista sekä antibioottien, erityisesti streptomysiinin (Streptomyces-suvun bakteerit) tuotanto.

BAKTERIOIDEN TORJUNTA TEOLLISUUDELLA

Bakteerit eivät ole vain hyödyllisiä; Niiden massalisäyksen torjumisesta esimerkiksi elintarvikkeissa tai sellu- ja paperitehtaiden vesijärjestelmissä on tullut kokonainen toiminta-alue. Ruoka pilaantuu bakteerien, sienten ja omien entsyymiensä vaikutuksesta, jotka aiheuttavat autolyysiä ("itsedigestio"), ellei niitä ole inaktivoitu lämmöllä tai muulla tavalla. Koska bakteerit ovat pääasiallinen pilaantumisen aiheuttaja, tehokkaiden elintarvikkeiden säilytysjärjestelmien kehittäminen edellyttää näiden mikro-organismien sietorajojen tuntemista. Yksi yleisimmistä teknologioista on maidon pastörointi, joka tappaa bakteereja, jotka aiheuttavat esimerkiksi tuberkuloosia ja luomistautia. Maitoa pidetään 61-63°C:ssa 30 minuuttia tai 72-73°C:ssa vain 15 sekuntia. Tämä ei heikennä tuotteen makua, mutta inaktivoi patogeeniset bakteerit. Viini, olut ja hedelmämehut voidaan myös pastöroida. Ruoan kylmässä säilyttämisen edut ovat olleet tiedossa jo pitkään. Alhaiset lämpötilat eivät tapa bakteereja, mutta ne estävät niitä kasvamasta ja lisääntymästä. Totta, kun jäädytetään esimerkiksi -25 °C:seen, bakteerien määrä vähenee muutaman kuukauden kuluttua, mutta suuri osa näistä mikro-organismeista säilyy edelleen. Hieman alle nollan lämpötiloissa bakteerit jatkavat lisääntymistä, mutta hyvin hitaasti. Niiden elinkykyisiä viljelmiä voidaan säilyttää lähes loputtomiin lyofilisoinnin (pakastekuivauksen) jälkeen proteiinipitoisessa väliaineessa, kuten veriseerumissa. Muita tunnettuja elintarvikkeiden säilytysmenetelmiä ovat kuivaaminen (kuivaus ja savustus), suurten suola- tai sokerimäärien lisääminen, mikä vastaa fysiologisesti dehydratointia, sekä peittaus, ts. laittamalla väkevään happoliuokseen. Kun ympäristön happamuus vastaa pH-arvoa 4 tai alle, bakteerien elintärkeä toiminta yleensä estyy tai pysähtyy.

BAKTERIT JA SAIraudet

TUTKIMUS BAKTEERIA

Monet bakteerit ovat helppoja kasvattaa ns. viljelyalusta, joka voi sisältää lihalientä, osittain pilkottua proteiinia, suoloja, dekstroosia, kokoverta, sen seerumia ja muita komponentteja. Bakteerien pitoisuus tällaisissa olosuhteissa saavuttaa yleensä noin miljardin kuutiosenttimetriä kohden, mikä saa ympäristön sameaksi. Bakteerien tutkimiseksi on kyettävä saamaan niiden puhtaat viljelmät tai kloonit, jotka ovat yhden solun jälkeläisiä. Tämä on tarpeen esimerkiksi sen määrittämiseksi, minkä tyyppiset bakteerit ovat saaneet potilaan tartunnan ja mille antibiootille tämä tyyppi on herkkä. Mikrobiologiset näytteet, kuten kurkku- tai haavanäytteitä, verinäytteet, vesinäytteet tai muut materiaalit, laimennetaan voimakkaasti ja levitetään puolikiinteän alustan pinnalle: sille kehittyy yksittäisistä soluista pyöreitä pesäkkeitä. Viljelyalustan kovetusaine on yleensä agar, polysakkaridi, jota saadaan tietyistä merilevistä ja jota lähes kaikki bakteerit eivät sula. Agar-alustaa käytetään "parvioiden" muodossa, ts. vinot pinnat, jotka muodostuvat koeputkiin, jotka seisovat suuressa kulmassa, kun sula viljelyalusta jähmettyy, tai ohuiden kerrosten muodossa lasisissa petrimaljoissa - litteät pyöreät astiat, jotka on suljettu samanmuotoisella, mutta halkaisijaltaan hieman suuremmalla kannella. Yleensä vuorokaudessa bakteerisolu onnistuu lisääntymään niin paljon, että se muodostaa pesäkkeen, joka näkyy helposti paljaalla silmällä. Se voidaan siirtää toiseen ympäristöön jatkotutkimuksia varten. Kaikkien viljelyalustojen tulee olla steriilejä ennen bakteerien kasvattamisen aloittamista, ja jatkossa on ryhdyttävä toimenpiteisiin, jotta ei-toivottujen mikro-organismien asettuminen niiden päälle tulisi estää. Tällä tavalla kasvatettujen bakteerien tutkimiseksi kuumenna ohut lankasilmukka liekissä, kosketa sillä ensin pesäkettä tai sivelyä ja sitten lasilevylle levitettyä vesipisaraa. Kun otettu materiaali on jakautunut tasaisesti tähän veteen, lasi kuivataan ja johdetaan nopeasti polttimen liekin yli kaksi tai kolme kertaa (bakteeripuolen tulee olla ylöspäin): seurauksena mikro-organismit pysyvät lujasti vahingoittumatta. kiinnitetty alustaan. Väriainetta tiputetaan valmisteen pinnalle, sitten lasi pestään vedellä ja kuivataan uudelleen. Nyt voit tutkia näytettä mikroskoopilla. Bakteerien puhtaat viljelmät tunnistetaan pääasiassa niiden biokemiallisten ominaisuuksien perusteella, ts. määrittää, muodostavatko ne kaasua tai happoja tietyistä sokereista, pystyvätkö ne sulattamaan proteiinia (nesteyttämään gelatiinia), tarvitsevatko ne happea kasvuun jne. He myös tarkistavat, ovatko ne värjätty tietyillä väriaineilla. Herkkyys tietyille lääkkeille, kuten antibiooteille, voidaan määrittää asettamalla näihin aineisiin kastettuja pieniä suodatinpaperilevyjä bakteerien saastuttamalle pinnalle. Jos jokin kemiallinen yhdiste tappaa bakteereja, muodostuu bakteereista vapaa vyöhyke vastaavan kiekon ympärille.

Collier's Encyclopedia. – Avoin yhteiskunta. 2000 .

Elämä planeetallamme alkoi bakteereista. Tiedemiehet uskovat, että tähän kaikki päättyy. On vitsi, että kun muukalaiset tutkivat Maata, he eivät voineet ymmärtää, kuka sen todellinen omistaja oli - henkilö vai basilli. Mielenkiintoisimmat faktat bakteereista on valittu alla.

Bakteeri on erillinen organismi, joka lisääntyy jakautumalla. Mitä suotuisampi elinympäristö, sitä nopeammin se jakautuu. Nämä mikro-organismit elävät kaikissa elävissä asioissa, samoin kuin vedessä, ruoassa, mätäneissä puissa ja kasveissa.

Lista ei rajoitu tähän. Basillit säilyvät hyvin esineissä, joihin ihminen on koskettanut. Esimerkiksi joukkoliikenteessä kaiteeseen, jääkaapin kahvaan, kynän kärkeen. Arizonan yliopistosta löydettiin äskettäin mielenkiintoisia faktoja bakteereista. Heidän havaintojensa mukaan Marsissa elävät "nukkuvat" mikro-organismit. Tiedemiehet ovat vakuuttuneita siitä, että tämä on yksi todiste elämän olemassaolosta muilla planeetoilla, ja lisäksi heidän mielestään vieraat bakteerit voidaan "elvyttää" maan päällä.

Hollantilainen tiedemies Antonius van Leeuwenhoek tutki mikro-organismia ensimmäisen kerran optisella mikroskoopilla 1600-luvun lopulla. Tällä hetkellä tunnetaan noin kaksi tuhatta basillilajia. Ne kaikki voidaan jakaa:

• haitallinen;
• hyödyllinen;
• neutraali.

Samaan aikaan haitalliset taistelevat yleensä hyödyllisten ja neutraalien kanssa. Tämä on yksi yleisimmistä syistä, miksi ihminen sairastuu.

Mielenkiintoisimmat faktat

Yleensä yksisoluiset organismit osallistuvat kaikkiin elämänprosesseihin.

Bakteerit ja ihmiset

Syntymästä lähtien ihminen astuu maailmaan, joka on täynnä erilaisia ​​​​mikro-organismeja. Jotkut auttavat häntä selviytymään, toiset aiheuttavat infektioita ja sairauksia.

Mielenkiintoisimmat faktat bakteereista ja ihmisistä:

Osoittautuu, että basilli voi joko parantaa ihmisen kokonaan tai tuhota lajimme. Tällä hetkellä bakteerimyrkkyjä on jo olemassa.

Kuinka bakteerit auttoivat meitä selviytymään?

Tässä on mielenkiintoisempia faktoja ihmisille hyödyllisistä bakteereista:

• tietyntyyppiset basillit suojaavat henkilöä allergioista;
• bakteerien avulla voit hävittää vaaralliset jätteet (esimerkiksi öljytuotteet);
• Ilman mikro-organismeja suolistossa ihminen ei selviäisi.

Kuinka kertoa lapsille basilleista?

Lapset ovat valmiita puhumaan basilleista 3-4-vuotiaana. Tiedon välittämiseksi oikein kannattaa kertoa mielenkiintoisia faktoja bakteereista. Esimerkiksi lapsille on erittäin tärkeää ymmärtää, että on olemassa pahoja ja hyviä mikrobeja. Että hyvät osaavat muuttaa maidosta hapatettua leivottua maitoa. Ja myös, että ne auttavat vatsaa sulattamaan ruokaa.

Pahoihin bakteereihin on kiinnitettävä huomiota. Kerro heille, että ne ovat hyvin pieniä, joten ne eivät näy. Että kun ne tulevat ihmiskehoon, siellä on nopeasti paljon mikrobeja ja ne alkavat syödä meitä sisältäpäin.

Lapsen tulee tietää estääkseen pahan mikrobin pääsyn kehoon:

• Pese kätesi ulkona käynnin jälkeen ja ennen ruokailua.
• Älä syö paljon makeisia.
• Ota rokote.

Paras tapa osoittaa bakteereja on kuvien ja tietosanakirjojen avulla.

Mitä jokaisen opiskelijan tulee tietää?

Vanhemman lapsen kanssa on parempi puhua ei bakteereista, vaan bakteereista. On tärkeää perustella koululaisia ​​kiinnostavia faktoja. Eli käsienpesun tärkeydestä puhuttaessa voi todeta, että wc-kahvoissa elää 340 pesäkettä haitallisia basilleja.

Yhdessä löydät tietoa hampaiden reikiintymistä aiheuttavista bakteereista. Kerro myös opiskelijalle, että pieninä määrinä suklaalla on antibakteerinen vaikutus.

Jopa alakoululainen voi ymmärtää, mikä rokote on. Tällöin kehoon joutuu pieni määrä virusta tai bakteereja ja immuunijärjestelmä kukistaa sen. Siksi rokottaminen on niin tärkeää.

Jo lapsuudesta lähtien pitäisi ymmärtää, että bakteerien maa on kokonainen maailma, jota ei ole vielä täysin tutkittu. Ja niin kauan kuin nämä mikro-organismit ovat olemassa, ihmislaji itsessään on olemassa.