Бактерии – это основные жители нашей планеты. Их численность можно ценить цифрой с 30 нолями, а общую массу – порядка 550 миллиардов тонн. Ежедневно ученые открывают все новые и новые виды бактерий.
Помимо этого, за счет быстрого размножения и высокой скорости мутирования происходит постоянный процесс образования новых видов. Около 90 процентов биомассы в морях и океанах составляют микробы и бактерии.
Бактерии появились на земле очень давно, существуют некоторые находки, которые имеют примерный возраст 3,5 миллиарда лет. На данный момент бактерии обитают не только в воде, но и в горных породах и в почве, в воздухе и внутри других организмов. Бактерии могут жить в горячих источниках, где температура воды достигает 100 градусов, а также в соленых водах, где присутствует высокая концентрация NaCl.
Некоторые ученые объединяют вирусы с бактериями, предполагая, что их похожее строение обусловлено единым способом существования. Другие исследователи рассматривают бактерии как доклеточную форму жизни.
Жизнестойкость некоторых бактерий вызывает порой удивление. Так, в средствах массовой информации периодически появляются сообщения о том, что обнаружены жизнеспособные микроорганизмы, которые находились в состоянии анабиоза на протяжении сотен, тысяч, и даже миллионов лет.
К примеру, в 1959 году, немецкий ученый-микробиолог Г.Домбровский под микроскопом наблюдал процесс появления в капельках минеральной воды различных микроорганизмов. Когда ученый стал более тщательно изучать их, то выяснил, что это совершенно новый вид. Ученый назвал их бактериями соляных источников.
Домбровский продолжил исследования. Он брал пробы соли на глубине 400-700 метров в разных районах Германии, и вновь вывел все тот же вид бактерий. Затем микробиолог приступил к исследованиям образцов соли, привезенных из других стран. Во всех случаях в питательном растворе развивались жизнеспособные бактерии. И даже более того, возраст этих бактерий был очень значительным. Так, к примеру, в образцах соли, взятых в канадском районе Сас-качевана, были обнаружены бактерии, возраст которых превышал 350 миллионов лет. Еще старше оказались бактерии, обнаруженные в образцах, привезенных из Иркутска. Было определено, что эти бактерии жили на заре эры палеозоя, за 600 миллионов лет до исследования.
В 1962 году в Германии, возле истоков Бад-Наухайма были взяты образцы соли, которые специально подняли с глубины более 200 метров. Кристаллы соли растворили в питательном растворе. Очень скоро там появились микроорганизмы. Тот же вид бактерий был обнаружен и в сухих образцах кристаллов соли.
Подобный эксперимент проводился и в Лондоне. В одном из крупнейших ботанических садов, Кью-Гарденсе, в котором хранится пополняемый с 1640 года гербарий, английский ученый-микробиолог П.Снис обнаружил в почве, сохранившейся на корнях растений, жизнеспособные споры некоторых микробов. Примечательно, что находились эти бактерии в почве, которая попала в гербарий более трех столетий назад.
Американским микробиологом Ч.Липманом в ходе исследований индейских пирамид в Перу, в угольных пластах были обнаружены жизнеспособные бактерии, возраст который оценивался в 300 миллионов лет.
На этом исследования бактерий не завершились. Более того, им стали уделять пристальное внимание. В итоге, ученым из датского Орхусского университета под руководством Ларса Нильсена удалось доказать, что бактерии, которые живут на морском и океанском дне, способны образовывать некий «суперорганизм», и благодаря этому бактерии могут передавать на большие расстояния энергию друг другу. То есть, одни бактерии, которые находятся в глубине грунта при отсутствии кислорода, поглощают из грунта сероводород, а бактерии, которые находятся на поверхности дна, получают от этого процесса избыточную энергию, которая проявляется в виде электричества. Эту энергию они отдают молекулам кислорода, растворенным в воде, завершая тем самым цикл питания.
Ученые были удивлены тем, что при повторном насыщении воды кислородом бактерии начинали более интенсивно поглощать сероводород: то есть бактерии, употребляли сероводород еще до того, как он просочится в нижние слои грунта. Это и стало основанием для предположения о распределении обязанностей по поглощению сероводорода, передаче энергии на большое расстояние и взаимодействию с кислородом.
Ученые также предположили, что передача энергии между бактериями происходит за счет использования белковых отростков на поверхности самих бактерий, которые способны передавать электричество. Впрочем, это еще предстоит доказать ученым в ходе дальнейших исследований. Но уже сейчас, по мнению ученых, данное открытие можно использовать для выработки электрической энергии.
Еще одно интересное открытие сделали американские ученые. В рамках исследования они обнаружили микроорганизмы в водах вулканического озера, находящегося в Калифорнии. Вода озера по своему составу напоминает больше отбеливатель, поскольку она имеет щелочную основу с большим содержанием мышьяка. Фактически, эта вода для жизни не пригодна. Тем не менее, бактерии в ней все-таки выжили. В ходе дальнейших исследований было обнаружено, что бактерии заменили в своих ДНК фосфор на мышьяк. Ничего подобного, по словам ученых, им раньше встречать не приходилось. Специалисты уверены в том, что за счет таких своих особенностей бактерии смогут выжить даже в условиях, непригодных для жизни, в частности, в условиях экстремально низких температур в космосе.
Ученые сделали предположение о том, что такие микроорганизмы могут обитать не только на нашей планете, но и за ее пределами. Они могут выживать в ядовитых условиях, находясь в законсервированном виде. Такие бактерии могут существовать миллиарды лет, и в том случае, если все формы жизни сходят на нет, они начинают развиваться и порождать боле развитые организмы.
Таким образом, уверены ученые, бактерии, найденные на дне калифорнийского озера, могли пережить и динозавров, и мамонтов, и вполне возможно, переживут и современное человечество, чтобы в будущем стать основой для новой жизни.
Бактериями занимаются и американские ученые-эволюционисты. Они построили компьютерную модель, судя по которой бактерии также способны стареть. Если бактерия находится в приемлемых условиях с достаточным количеством пищи, то она может существовать неограниченное время, периодические делится на новые, которые, по сути, являются ее клонами.
На первый взгляд, ни о каком старении речь не идет. Но биологи из Сан-Диего еще в 2005 году доказали, что бактерии не всегда остаются молодыми. Дело в том, что при старении в клетке накапливается мусор из окисленных белков. При разделении бактерия этот мусор распределяет неравномерно, и в итоге одна новая бактерия получает его больше, другая – меньше, то есть, одна становится более старой, другая – остается молодой.
Согласно смоделированному варианту старение – это весьма выгодная стратегия для бактериальной флоры в целом, а не только для одной клетки. Это более выгодно в эволюционном плане, так как молодые бактерии будут делиться гораздо чаще, что даст возможность всей колонии быстрее развиваться.
Российские ученые доказали, что бактерии при определенных условиях могут быть полезными для человека. Так, в частности, ученые из Тюмени, в рамках исследования воздействия холода на живой организм, сделали несколько открытий.
Так, они обнаружили новый вид бактерий, который ранее был неизвестен науке, и существовал на протяжении 3,5 миллионов лет в условиях вечной мерзлоты. На основе этого вида ученые разработали специальные питательные и наружные средства, при помощи которых можно передавать жизнестойкость одних микроорганизмов другим. Первые исследования были проведены на крысах. Оказалось, что после того, как грызуны питались пищей с содержанием бактерий, найденных во льдах, их продолжительность жизни значительно возросла. Кроме того, грызуны стали более сильными и могли перетаскивать более тяжелые предметы.
Кроме того, у самок восстановилась детородная функция, и у них родилось вполне здоровое потомство. По мнению ученых, данные исследования могут стать первым шагом на пути создания препаратов для восстановления детородных функций человека.
А совсем недавно ученым удалось установить, что некоторые бактерии способны излучать радиоволны. Данное открытие является своего рода доказательством исследований Люка Монтанье, направленных на телепортирование молекул ДНК. Еще в 2009 году ученый доказал, что благодаря электромагнитным волнам бактерии могут обмениваться информацией. Тогда подобные результаты вызвали бурю негодования со стороны биологов, которые завили о том, что подобные эксперименты необоснованны.
Однако Монтанье продолжил исследования и доказал, что лабораторные образцы, в которых содержатся бактерии, излучают более сильное электромагнитное поле по сравнению с образцами с чистой водой.
Таким образом, несмотря на то, что бактерии являются наиболее примитивными живыми организмами на планете, жизнь их довольно сложна и многогранна.
