Карлики и гиганты среди бактерий
Бактерии – мельчайшие живые организмы, являющиеся самой распространенной формой жизни на Земле. Обычные бактерии примерно в 10 раз мельче человеческой клетки. Их размер составляет порядка 0,5 микрон, а разглядеть их можно только при помощи микроскопа. Однако, в мире бактерий, оказывается, тоже есть свои карлики и гиганты. Одной из таких гигантов считается бактерия Epulopiscium fishelsoni, размеры которой достигают половины миллиметра! То есть, она достигает по величине размеров песчинки или крупинки соли и ее можно разглядеть невооруженным взглядом.
С помощью жемчуга серы природа придумала удивительное решение проблемы критического размера: бактерии полые. Внутри есть огромный контейнер, в 50 раз больший, чем цитоплазма, живая часть клетки. Как кожура апельсина, целлюлоза окружает живую часть полости.
Бактерии поселились в мире различными фантастическими способами. Из всех существ часто забытые одноклеточные являются самыми успешными - и все же часто используются людьми, чтобы переоценить себя как венец эволюции. Бактерии живут в почечных камнях людей и в кишечнике червей, в воздухе, в кипящих гейзерах и во льдах Антарктики. Некоторые приносят страдания, такие как чума, холера или туберкулез по всему миру, другие помогают растениям расти или люди переваривают, другие питаются маслом, моря загрязнены, некоторые даже устойчивы к сильной радиоактивности.
Размножение Epulopiscium
В Корнуэлльской академии были проведены исследования, направленные на определение причин таких крупных размеров. Как оказалось, бактерия хранит в себе 85 000 копий ДНК. Для сравнения, в клетках человека содержится только 3 копии. Это милое создание проживает в пищеварительном тракте тропической рифовой рыбы Acanthurus nigrofuscus (рыбы-хирурга).
Сернистая жемчужина играет важную роль в естественном цикле материи Намибии, и эта роль формально заставляла ее гигантизм. Он питается соединениями серы, обильными в осадке осадка, который является их домом. Для того, чтобы переварить сера, бактерии, подобно метаболизму животных, зависят от кислорода - срочно нужны нитраты. Но этого не существует в враждебном соусе, в котором живет Тиомаргарита намибиенсис.
Эта дилемма не сломала простейшего, но сделала его гигантом: каждые несколько месяцев, когда шторм бьет по морю, богатая нитратами вода также ненадолго проникает в бактерии в глубины. Серная жемчужина теперь может хранить в своей полости драгоценный нитрат, который он в изобилии пользуется в течение короткого времени; она управляет запасами, подобно дайверу, который берет с собой сжатый воздух в глубины.
Обычные виды бактерий очень малы и примитивны, у них нет органов и питание происходит через оболочку. Питательные вещества равномерно распределяются по телу бактерий, поэтому они должны быть небольшие. В отличие от них, Epulopiscium многократно копирует свою ДНК, равномерно, вдоль оболочки распределяет копии, и они в достаточном объеме получают питание. Такое строение дает ей возможность мгновенного реагирования на внешние раздражители. Непохож на остальные бактерии и способ ее деления. Если обычные бактерии просто делятся пополам, то она выращивает внутри себя две клетки, которые после ее смерти просто выходят наружу.
Поскольку самая крупная бактерия на Земле может также хранить серу, она может длиться месяцы без пищи - пернатая намибийская жемчужина, а затем просто останавливает воздух и ждет лучших времен. Сегодня мы знаем, что «Намибийская жемчужина серы» не только имеет много близких родственников в других морских районах, но также играет важную роль в экологии: эти бактерии могут вызывать образование пород с высоким содержанием фосфора. Это уменьшает количество фосфата в морской воде, так что оно больше не доступно в качестве питательного вещества для других живых существ.
Намибийская серная жемчужина
Однако, даже эта, далеко не маленькая бактерия, не может сравниться с самой большой бактерией в мире , которой считается Thiomargarita namibiensis , по другому «Намибийская серная жемчужина» - грам-отрицательная морская бактерия, открытая в 1997 году. Она не только состоит всего из одной клетки, но при этом, у неё нет поддерживающего скелета также, как и у эукариотов. Размеры Thiomargarita достигают 0,75-1 мм, что позволяет увидеть её невооруженным взглядом.
Таким образом, образование этих пород противодействует чрезмерному обогащению океанов фосфатом. Большинство бактерий обычно очень малы и могут быть обнаружены только микроскопом. Но в нескольких группах бактерий появились гигантские формы. Они более чем в сотни раз больше, чем обычные бактерии, и легко распознаются невооруженным глазом. Крупнейшие известные бактерии относятся к группе серобактерий. Эти бактерии могут быть распознаны ярко-серыми включениями серы, которые вызывают окисление сернистых бактерий сульфидом до серы и дальнейшее сульфатирование для производства энергии.
По типу обмена веществ Тиомаргарита является организмом, который получает энергию в результате восстановительно-окислительных реакций и может использовать нитрат, как конечный объект, получающий электроны. Клетки Намибийской серной жемчужины неподвижны, а потому содержание нитрата может колебаться. Thiomargarita может запасать нитрат в вакуоли, занимающей около 98% от всей клетки. При низкой концентрации нитрата, её содержимое используется для дыхания. Сульфиды окисляются нитратами до серы, которая собирается во внутренней среде бактерии в виде мелких гранул, чем и объясняется жемчужная окраска Тиомаргариты.
Для этого они используют либо кислород, либо нитрат. Дыхание нитратом также является причиной необычного размера. Клетки гигантских бактерий состоят в основном из крупных, заключенных в мембраны вакуолей, в которых они могут хранить нитрат с высокой концентрацией.
Сохраняя нитрат для дыхания и серу в качестве источника энергии, гигантские бактерии могут долго выживать в неблагоприятных внешних условиях. 
Перед Намибией морское дно содержит гораздо больше сульфидов, чем в других прибрежных районах, что, очевидно, приносит пользу этому гиганту с его соответствующим большим водохранилищем нитратов. Кроме того, особенно мягкое морское дно Намибии регулярно закручивается крупномасштабными вспышками метана. С момента своего открытия 14 лет назад эти бактерии приобрели известность и были включены в Книгу рекордов Гиннеса, а также изображены на намибийской марке.
Исследование Тиомаргариты
Исследования, проведённые не так давно, показали, что Thiomargarita namibiensis может быть не облигатным, а факультативным организмом, получающим энергию без присутствия кислорода. Она способна к кислородному дыханию, если этого газа достаточно. Ещё одна отличительная черта данной бактерии – возможность палинтомического деления, происходящего без увеличения промежуточного роста. Этот процесс используется Thiomargarita namibiensis в стрессовых состояниях, вызванных голоданием.
Конечно, после открытия в Намибии поиск Тиомаргарита начался в других богатых сульфидами морских районах, и действительно, очень похожие бактерии можно было найти в других местах, но нигде в этом количестве и с таким количеством различных форм, как у берегов Намибии. Только недавно было возможно генетически изучить это разнообразие проявлений. Кроме того, были обнаружены два других ранее неизвестных рода, которые теперь называются Тиопилула и Тиофиза.
Серные бактерии и цикл фосфора
Хотя он также был обнаружен на морском дне у берегов Чили и Коста-Рики, он встречается там только как одиночная камера и не создает типичных жемчужных ожерелий, которым Тиомаргарита обязана своим именем. 
В огромных ячейках серобактерий для хранения веществ достаточно места. Не только сера для энергоснабжения и нитрата в качестве окислителя, но и фосфат может накапливать клетку в качестве своего рода хранилища энергии в виде полифосфата в больших количествах. В прибрежных районах, где обитает особенно большое количество серных бактерий, образуются также породы с высоким содержанием фосфора, так называемые фосфориты.
Бактерия была открыта в донных осадках выровненной окраины материка, вблизи Намибийского побережья, Хайде Шульц, немецким биологом и её коллегами в 1997 году, а в 2005 году, в холодных клюдах дна Мексиканского залива, обнаружили близкий штамм, что является подтверждением широкого распространения Намибийской серной жемчужины.
В древних скалах, которые происходят из морских, прибрежных районов, вы часто можете найти окаменелости, форма которых напоминает серные бактерии. Все вместе это говорит о том, что в течение длительного времени крупные серные бактерии могли играть прямую роль в фосфорическом цикле моря, что благоприятствует образованию фосфоритов. Теперь возникает вопрос об условиях образования фосфоритов, так как этот процесс уменьшает количество растворенного фосфата, доступного в морской воде в качестве питательного вещества для всех живых организмов.
Виктор Островский, Samogo.Net
Бактерии - первые «жители» нашей планеты. Эти примитивные безъядерные микроорганизмы, большинство которых состоит только из одной клетки, впоследствии дали начало другим, более сложным формам жизни. Ученые исследовали более десяти тысяч их видов, однако неизученными остаются еще около миллиона. Стандартный размер представителя микромира: 0,5-5 мкм, однако самая крупная бактерия имеет размер более 700 мкм.
Поэтому увеличение образования фосфора означает меньший рост для всех организмов в долгосрочной перспективе. На самом деле, по-видимому, существует прямая связь между образованием фосфита и крупными серными бактериями. В результате образуется богатый фосфором минеральный апатит, и делается первый шаг к образованию фосфоритов. 
Морское дно у берегов Намибии настолько богато фосфоритами, что они даже полезны в качестве сырья для промышленности удобрений. Мы подозреваем, что аналогичные механизмы также применяются к тиомаргарите.
Бактерии – древнейшая форма жизни на Земле
Бактерии могут иметь сферическую, спиралевидную, шаровидную формы. Их можно встретить везде, они густо населяют воду, почву, кислые среды, радиоактивные источники. Ученые находят живые одноклеточные микроорганизмы в условиях вечной мерзлоты и в извергающейся лаве вулканов. Увидеть их можно благодаря микроскопу, но некоторые бактерии вырастают до гигантских размеров, полностью изменяя представление человека о микромире.
Пока неизвестно, почему сульфид вызывает выброс фосфата. На самом деле, однако, можно заметить, что как сегодня, так и в истории Земли, фосфориты образовались в сильно сульфидном морском дне. Поэтому мы подозреваем, что эти и подобные бактерии играют важную роль в цикле фосфора в море и, вероятно, способствовали образованию фосфорита в геологическом прошлом. Какой совет дает эксперт по здоровью, если мы зададим ей вопросы о том, как легко и недорого избежать размножения бактерий? «Мытье рук», доктор Эккерли, британский специалист по гигиене.
В конце концов, патогены особенно любят появляться и часто появляются там, где их не ожидают. Неудивительно, что 65% всех простудных заболеваний, 50% всех диарейных заболеваний и 80% всех желудочно-кишечных заболеваний, связанных с пищевыми продуктами, попадают в «чистые» домашние хозяйства. Не в ванной, а на кухне. В большинстве домашних хозяйств вероятность обнаружения фекальных бактерий в 200 раз выше.
- Thiomargarita namibiensis, Намибийская серная жемчужина – так называется самая крупная из известных человеку бактерий. Чтобы ее увидеть, не нужен микроскоп, длина ее составляет 750 мкм. Гигант микромира был обнаружен немецким ученым в придонных водах во время экспедиции на российском научном судне.
- Epulopiscium fishelsoni обитает в кишечнике рыбы-хирурга и имеет длину 700 мкм. Объем этой бактерии в 2000 раз превышает объем микроорганизма стандартных размеров. Первоначально крупное одноклеточное было найдено внутри рыб-хирургов, населяющих Красное море, но после было обнаружено и в других видах рыб в районе Большого Барьерного рифа.
- Спирохеты – бактерии с длинными, спиральными клетками. Очень подвижны. Живут в воде, в почве или в другой питательной для них среде. Многие спирохеты – это возбудители серьезных болезней человека, другие разновидности являются сапрофитами – разлагают отмершую органику. Эти бактерии могут вырасти до длины 250 мкм.
- Цианобактерии – древнейшие микроорганизмы. Учеными были найдены продукты их жизнедеятельности, возраст которых составляет более 3,5 млрд лет. Эти одноклеточные являются частью океанического планктона и производят 20-40% кислорода на Земле. Спирулину высушивают, перемалывают и добавляют в пищу. Оксигенный фотосинтез характерен для водорослей и высших растений. Цианобактерии – единственные одноклеточные, которые в процессе фотосинтеза выделяют кислород. Именно благодаря цианобактериям в атмосфере Земли появился большой запас кислорода. Ширина клеток у этих бактерий варьируется от 0,5 до 100 мкм.
- Актиномицеты обитают в кишечнике большинства беспозвоночных. Их диаметр - 0,4-1,5 мкм. Существуют патогенные формы актиномицетов, живущие в зубном налете и в дыхательных путях человека. Благодаря актиномицетам человек также ощущает специфический «запах дождя».
- Beggiatoa alba. Протеобактерии этого рода населяют места, богатые серой, пресные реки и моря. Размер этих бактерий - 10х50 мкм.
- Азотобактер имеет диаметр 1-2 мкм, живет в слабощелочных или нейтральных средах, играет большую роль в круговороте азота, повышает плодородие почвы и стимулирует рост растений.
- Mycoplasma mycoides – возбудитель легочных заболеваний у коров и коз. Эти клетки имеют размер 0,25-0,75 мкм. Бактерии не имеют жесткой оболочки, от внешней среды они защищены лишь цитоплазматической мембраной. Геном этого вида бактерий является одним из самых простых.
Археи не являются бактериями, но так же, как и они, состоят из единственной клетки. Эти одноклеточные были выделены вблизи термальных подводных источников, внутри нефтяных скважин и под ледяной поверхностью северных районов Аляски. Археи имеют свою собственную эволюцию развития и отличаются от других форм жизни некоторыми биохимическими особенностями. Средний размер археи – 1 мкм.
Создайте иммунную систему - и регулярно очищайте ее
Хорошая иммунная защита в основном кишечная. Так хорошая защита кишечника отвечает за наше здоровье. Поэтому целесообразно наращивать кишечную флору с помощью хорошей диеты. Жидкие и гигиенические условия должны быть получены для оставшихся 20 процентов. Самые грязные предметы домашнего обихода: кухонные губки и тряпки, разделочные доски, кухонные столешницы, стоки, дверные ручки и зубные щетки.
Влажный и теплый - идеальный климат для размножения. Кроме того, бактерии очень легко транспортируются из одного места в другое с помощью текстиля. Лучше всего использовать отдельные текстильные изделия и часто их заменять. Регулярно высушивают: большинство бактериальных штаммов не могут выжить в сухих условиях. Хороший совет: вы можете дезинфицировать губки, вымыв их в посудомоечной машине.
Теоретически самый минимальный размер одноклеточного микроорганизма: 0,15-0,20 мкм. При меньшем размере клетка не сможет воспроизводить себе подобных, так как в ней не поместятся биополимеры в нужном составе и в необходимом количестве.
Роль бактерий в природе
В организме человека сосуществует более миллиона видов разных одноклеточных микроорганизмов. Одни из них чрезвычайно полезны, другие могут нанести непоправимый урон здоровью. Первую «порцию» бактерий младенец получает при рождении – во время прохождения через родовые пути матери и в первые минуты после родов.
Порезы и трещины на досках обеспечивают большую питательную среду для бактерий. Опять же, будьте осторожны, чтобы не было перекрестных загрязнений: не используйте сырое мясо и сырую рыбу без дезинфекции. Чтобы разрезающая доска была полностью чистой, рекомендуется использовать этот чистящий агент: Смешайте 1 чайную ложку хлорного отбеливателя с 200 мл воды. Слейте доску, дайте ей высохнуть. Вы также можете поставить разделочные доски в посудомоечную машину.
Самая большая проблема: очистите рабочие поверхности только, казалось бы, чистым текстилем. Если вы используете те же грязные ткани и кухонные губки для различной посуды, это увеличивает риск появления микробов. Помогает регулярная дезинфекция. Даже стоки обеспечивают бактерии влажным климатом. Вы получаете их чистыми с содовой или пищевой содой и зубной щеткой. Таким образом, пятна, упрямая грязь и даже запахи легко могут быть отправлены в бегство. Сливы можно также регулярно вылечить.
Если ребенок появляется на свет путем кесарева сечения, организм малыша заселяется не родственными для него микроорганизмами. Как следствие, у него понижается естественный иммунитет, повышается риск возникновения аллергических реакций. К трем годам большая часть микробиома ребенка является сформированной. У каждого человека есть свой уникальный набор населяющих его микроорганизмов.
Из рук в руки: бактерии любят дверные ручки. Если член все еще болен, мини-вредители еще более счастливы. Особенно в этом случае: регулярно мыть руки. Антибактериальное мыло следует избегать в любом случае, потому что это настоящие раковины, которые убивают все бактериальные штаммы. Естественное мыло - более здоровая альтернатива.
Различные бактериальные штаммы
Вы должны меняться раз в три месяца. Не только из-за бактерий, также потому, что вы ломаете щетки с течением времени. Несмотря на все описанные «домашние путаницы»: бактерии не плохи сами по себе. Существуют хорошие и плохие бактериальные штаммы, и большинство людей могут легко справляться с обоими штаммами. Нормальные домашние хозяйства поселяются здоровой бактериальной флорой.
Бактерии используются человеком при производстве лекарств и пищевых продуктов. Они расщепляют органические соединения, очищая их и превращая грязные стоки в безвредную воду. Почвенные микроорганизмы производят азотные соединения, необходимые для роста растений. Одноклеточные активно перерабатывают органику и осуществляют круговорот веществ в природе, который является основой жизни на нашей планете.