Нанобактерии - что это? - 26 Августа 2014 - Учителю физики и ученикам
Учителю физики и  ученикам
translate the site
Выбрать язык / Choose language:
Ukranian
English
French
German
Japanese
Italian
Portuguese
Spanish
Danish
Chinese
Israel
Arabic
Czech
Estonian
Belarusian
Latvian
Greek
Finnish
Serbian
Bulgarian
Turkish

Меню сайта

Поиск по сайту

Мини-чат
Реклама удаляется администратором сайта!

 
200

Наш опрос
Ваш любимый раздел физики
Всего ответов: 1409

День недели
Определи день недели
День
Месяц
Год

Статистика

Онлайн всего: 2
Гостей: 2
Пользователей: 0

Приветствую Вас, Гость · RSS 08.12.2016, 19:05

Главная » 2014 » Август » 26 » Нанобактерии - что это?
00:50
Нанобактерии - что это?

Разнообразие жизни на нашей планете не перестает поражать воображение. В разных частях планеты до сих пор находят неизвестных науке живых существ.

 И вот новое открытие. Совсем недавно американские ученые сообщили об открытии совершенно новой формы жизни, которую невозможно отнести ни к одному из до сих пор известных живых существ.

В 1992 году доктор Фольк из Техасского университета, исследуя горные породы вблизи геотермальных источников, обнаружил, что кальциево-карбонатные породные примеси быстро воспроизводятся.  Он предположил, что они - продукт жизнедеятельности нанобактерий.  Фольк также высказал предположение, что нанобактерии могут не только производить горные породы, но и питаться ими. И, наконец, ученый предположил, что большая часть биомассы Земли состоит именно из нанобактерий, которые участвуют в мировом круговороте минералов и органики.Именно доктору Фольку и обязаны своим названием эти крошечные образования.

Нанобактерии также часто находят в осадочных породах. Многие ученые считают их останками бактерий (то есть продуктами разложения органического материала).

Нанобактерии — круглые либо овальные органо-минеральные структуры размером от 30 до 200 нм(1 нанометр - нм - это миллиардная доля метра или миллионная доля миллиметра), которые вызвали один из самых значительных споров в современной микробиологии.

Предел разрешения инструмента, используемого в практике для исследования бактерий, — оптического микроскопа — составляет 0.2 микрометра, или 200 нанометров. Объекты размером менее двухсот нанометров в оптический микроскоп не видны. Так как оптический микроскоп — это основной рабочий инструмент большинства микробиологических лабораторий в мире, становится ясно, почему нанобактерии долгое время не попадали в поле зрения микробиологов. Для выявления нанобактерий нужен электронный микроскоп, который доступен далеко не в каждой лаборатории или в институте.

Размер 0.2 микрометра, или 200 нанометров, соответствует диаметру пор фильтров, которые в настоящее время используются для фильтрации проб воды, сывороток и различных растворов с целью их очищения от клеток бактерий. Принято считать, что пропущенные через такие фильтры растворы уже не содержат микробных клеток. Нанобактерии, однако, через эти фильтры проходят, поэтому вторым термином, используемым для обозначения этих организмов, является термин «фильтрующиеся бактерии». Третий термин–синоним — это «ультрамикробактерии». Этот термин является самым корректным с научной точки зрения и наиболее широко используется.

Были выяснены свойства нанобактерий:

  1. Они имеют исключительно малый  размер, сопоставимый с размером мельчайших вирусов.
  2. Скорость роста нанобактерий исключительно низкая — примерно в 10000 раз меньше, чем скорость роста бактерий.
  3. В  отличие от вирусов, они способны размножаться вне живых клеток.
  4. Рост и размножение нанобактерий сопровождается синтезом нуклеиновых кислот и белков.
  5. Метаболизм нанобактерий, по-видимому, сильно отличается от метаболизма других организмов, и тесно связан с процессами биоминерализации.

 В 1996 году нанобактерии были обнаружены в метеорите марсианского происхождения. Конечно, это были не живые нанобактерии, а их ископаемые окаменелости. Ученые из НАСА, исследуя фрагменты метеорита, упавшего в Антарктиде, обнаружили в них структуры, напоминающие нанобактерии. На основании этого открытия было сделано предположение, что на Марсе существовала если не жизнь, то ее примитивные формы. Более того, учитывая высокую приспособляемость нанобактерий к условиям окружающей среды, возможно, они существуют там и сейчас.Гипотеза подтверждается и тем, что богатые железом глинистые минералы, находящиеся в вулканических породах и геотермальных источниках, содержат такие же наноструктуры, как и в марсианском метеорите!

Итак, вездесущие нанобактерии. Что же это такое? По словам ученых, это «карликовая форма бактерий, достигающая 0,05-0,2 мкм в диаметре». Нанобактерии даже меньше, чем вирусы, принадлежность которых к жизни вызывает большие сомнения.

Сравнительные размеры нанобактерий

Являются ли нанобактерии живыми существами? И вообще, каковы критерии живого существа?

По мнению многих биологов, чтобы организм был живым, он должен содержать ДНК, кодирующую набор из 250 необходимых белков и хотя бы одной рибосомы. Если учесть, что размер рибосомы 25 нм, то минимальный размер организма, считающегося живым существом, должен быть хотя бы 200 нм. Средний же размер нанобактерий, как уже говорилось, составляет 30-50 нм. Следовательно, ДНК нанобактериями для самовоспроизводства не используется. Вероятно, они используют для этого РНК. Тем более, что такая возможность самовоспроизводства молекулы была доказана учеными в 90-х годах прошлого века. Опираясь на это, очевидно, все-таки можно признать нанобактерии примитивной формой жизни, хотя они и не содержат из-за своих размеров ДНК и рибосомы.  

Откуда они взялись? На нашей планете нанобактерии существуют очень давно. Палеонтологи находили их еще раньше остальных ученых, однако никто тогда не мог предположить, что эти образования могут быть живыми. Известно, что глины, в которых собственно и были обнаружены нанобактерии, формировались в условиях бескислородной атмосферы, или с низким содержанием кислорода. Такие условия были на Земле в докембрийский период и на Марсе миллионы лет назад. По словам исследователей, для нанобактерий, которые были обнаружены на марсианском метеорите, необходимы аномальные, но все же допустимые на Земле условия существования. В настоящее время можно с уверенностью сказать, что нанобактерии присутствуют на нашей планете, так сказать, еще с начала времен.

Нанобактерии существуют везде. Ученые предполагают, что сейчас нанобактерии являются господствующей формой жизни на нашей планете. Их суммарная биомасса превышает всю остальную на Земле. Они находятся в воздухе, в атмосфере, в грозовых тучах, которые проливаются дождями. Они находятся даже в крови человека и различных его органах.

Отсутствие сложных транспортных и регуляторных систем, использование для синтеза макромолекул уже готовых "кирпичиков" позволяет нанобактериям обходиться минимумом белков, и, соответственно, минимумом генов.
Отсутствие затрат на поддержание гомеостаза позволяет нанобактериям реализовать очень простую жизненную стратегию:когда пища есть – они растут и размножаются; когда пищи нет – они ждут, пока пища появится.
Концентрация "пищи" в окружающей среде существенного значения не имеет (мало пищи – будем расти медленно, много пищи – будем расти быстрее).
Кроме этого, "простота конструкции" обеспечивает нанобактериям высокую устойчивость к неблагоприятным факторам среды (температура, радиация).
Правда, за "простоту конструкции" приходится платить малой скоростью роста. Но нанобактерии никуда и не торопятся.

С учетом перечисленного, нанобактерии, по мнению ряда исследователей, хорошо подходят на роль "первичных живых организмов".

Существование нанобактерий, вообще, является одним из самых спорных научных вопросов. Ведь открытие этой новой формы жизни имеет не только академическое, но и сугубо практическое значение.

Изучив поведение нанобактерий и ее строение, ученые, естественно, заинтересовались их ролью в зарождении болезней. Пользы от нанобактерии никакой не видно, а вред может и есть. Дело в том, что многие микробиологи видят в нанобактериях возможных возбудителей таких заболеваний, как атеросклероз, мочекаменная болезнь или холецистит.

Нанобактерии в процессе своей жизнедеятельности формируют кальциевые отложения не только в окружающей среде и горных породах, но, что намного страшнее, в организме человека. Нанобактерия также может быть повинна в старении организма. Выяснилось, что организм некоторых видов медуз не содержит нанобактерий. Так вот эти медузы являются практически бессмертными.

Существует ли спасение? Действительно, неужели эти крошечные существа настолько неуязвимы? В результате исследований выяснилось, что нанобактерии поразительно живучи. Против них оказались бессильны и антибиотики, и гамма-лучи, и химические препараты. В настоящее время ученые разрабатывают различные методы уничтожения нанобактерий. Перед наукой стоит новая глобальная проблема и множество вопросов, на которые нет определенного ответа. Вероятно, по мере исследования нанобактерий будет сделано немало открытий, которые повлияют на многие фундаментальные понятия медицины и естествознания.

Живая природа нанобактерий до сих пор признается не всеми, хотя с каждым годом скептиков все меньше.
 

 




Понравилась новость? Добавьте ее в свои закладки! Добавив новость в закладки Вы также поделитесь ею со своими друзьями. Пользуйтесь этой возможностью как можно чаще! 
Похожие материалы:
Просмотров: 805 | Добавил: Viktor | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Главная    Новости    К уроку     К экзамену    Великие физики    Справочник     Занимательная физика    Проверь себя    Шаровая молния          В  начало страницы

Учителю физики и его ученикам © 2016