Колко бактерии са необходими, за да ти спрат тока?


Вероятно не е добра идея твърде много да се интересуваме от микробите си.

Вниманието на Луи Пастьор, великия френски химик и бактериолог, толкова било погълнато от тях, че започнал да се взира критично с лупа във всяко ястие, поставено пред него — навик, който навярно не допринесъл да го канят повторно на вечеря. Всъщност няма смисъл да се крием от бактериите си, тъй като те са върху и около нас винаги, в брой, какъвто не можем да си представим. Ако сме в добро здраве и средно внимателни по отношение на хигиената, ще имаме стадо от около един трилион бактерии, спокойно пасящи върху равнините ни от плът — около сто хиляди от тях върху всеки квадратен сантиметра кожа. Те са там, за да се хранят с десет милиарда и повече люспици кожа, които отделяме всеки ден, плюс всичките вкусни масла и укрепващи минерали, които се стичат от всяка пора и гънка. За тях сме върховното хранително място, с удобството на топлината и постоянната мобилност, освен всичко друго. Като благодарност, те ни причиняват гъбични (микотични) болести. И това са само бактериите, които живеят върху кожата ни. Има трилиони други, скрити в стомаха ни, носните кухини, захванали се върху миглите ни, плуващи върху повърхността на очите, дълбаещи емайла на зъбите ни. Само храносмилателната ни система е гостоприемник на повече от сто трилиона микроби от най-малко четиристотин типа. Някои си имат работа със захарите, други с нишестетата, а пък други атакуват различни бактерии. Изненадващ брой, като вездесъщите спирохети, нямат въобще установена функция. Просто изглежда, че обичат да са с нас. Всяко човешко същество се състои от около 10 квадрилиона клетки, но около 100 квадрилиона бактериални клетки. Накратко, те са голяма част от нас. От бактериална гледна точка, ние, разбира се, сме една доста малка част от тях. Тъй като ние, хората, сме достатъчно големи и умни, за да произвеждаме и използваме антибиотиците и дезинфектантите, лесно е да убедим самите нас, че сме изтласкали бактериите до ръба на съществуването.

Това въобще не е вярно.

Бактериите може да не строят градове и да нямат интересен социален живот, но ще бъдат тук, когато избухне Слънцето. Това е тяхната планета и ние сме на нея, защото те ни позволяват това. Да не забравяме, че бактериите са били тук милиарди години без нас. А днес ние не бихме оцелели и ден без тях. Те преработват отпадъците ни и ги правят отново използваеми; без старателното им дъвчене нищо няма да изгние. Пречистват водата ни и съхраняват плодородието на почвата. Бактериите синтезират витамините в стомаха ни, превръщат нещата, които ядем, в полезни захари и полизахариди и воюват с външни микроби, които се спускат надолу по хранопровода ни. Изцяло зависим от бактериите, за да извличат азота от въздуха и да го превръщат в полезни за нас нуклеотиди и аминокиселини. Това е удивително и удовлетворяващо ни постижение. Както Марджилис и Сейгън отбелязват, за да се направи същото в индустриален план (като правенето на изкуствени торове), производителите трябва да нагряват материала източник до 500 градуса по Целзий и да го притиснат с до триста пъти нормалното налягане. Бактериите го правят безропотно през цялото време, и слава Богу, тъй като никой по-голям организъм не би оцелял без азота, който те доставят.

Бактерии
Clostridium perfringens

Преди всичко обаче микробите продължават да ни снабдяват с въздуха, който дишаме, и да поддържат атмосферата стабилна. Микробите, включително и съвременната версия на цианобактериите, доставят на планетата по-голямата част от кислорода, подходящ за дишане. Водораслите и други мънички организми, бълбукащи в морето, издухват около 150 милиарда килограма от него всяка година. Те са изключително производителни. По-неистовите от тях могат да произведат ново поколение за по-малко от десет минути! Clostridium perfringens, неприятният малък организъм, който причинява гангрена, е способен да се възпроизведе за девет минути. При такава скорост една-единствена бактерия теоретично може да произведе за два дни повече потомство, отколкото има протони във вселената.

„При наличието на достатъчно осигурени хранителни вещества една бактериална клетка може да произведе 280 000 отделни клетки само в един ден“

белгийски биохимик и нобелов лауреат Кристиан де Дуве

За същия период човешка клетка може да постигне само едно деление. Веднъж на всеки милион деления бактериите произвеждат мутант. Обикновено това е лош късмет за мутанта – промяната е винаги рискова за един организъм – но само понякога новата бактерия притежава някое случайно предимство – такова като способността да избегне или да устои на атака от антибиотици. Тази способност да еволюират бързо е съпътствана от едно по-страшно предимство…

Бактериите си разменят информацията.

Всяка бактерия може да вземе даден генетичен код от всяка друга. В основата си, както се изразиха Марджилис и Сейгън, всички бактерии плуват в един и същи генетичен басейн. Всяка адаптивна промяна, която става в една сфера на бактериалната вселена, може да се разпространи в друга. То е като човек да отиде при насекомо, за да получи нужния генетичен код, за да му израснат криле или за да ходи по тавана на стаята. Това означава, че от генетична гледна точка бактериите са станали един суперорганизъм – малки, разпръснати, но непобедими. Те могат да живеят върху всичко, което разлеем, което е на капки или се е изсипало. Само да получат малко влага – като при чистене на плот с влажна кърпа – и ще разцъфнат като че ли са създадени от нищото. Ядат дърво, лепилото под тапетите, металите във втвърдена боя. Учени в Австралия открили микроби, известни като Thiobacillus concretivorans, които живеели в концентрирана сярна киселина — наистина не можели да живеят без нея — достатъчно силна, за да разтвори метал. Вид, наречен Micrococcus radiophilus, бил открит да обитава необезпокояван отпадъчните резервоари на ядрените реактори, като се тъпчел с плутоний и каквото още имало там. Някои бактерии причиняват разпад на материали, от които, доколкото знаем, нямат никаква полза. Откривани са да живеят във врящи кални басейни и езера от сода каустик, дълбоко навътре в скалите, на дъното на морето, в закътани басейни от ледена вода в сухите долини МакМърдо в Антарктика и 11 километра надълбоко в Тихия океан, където налягането е повече от хиляда пъти по-голямо отколкото на повърхността, или равно на това да бъдеш притиснат под пет реактивни самолета. Някои от тях като че ли са практически неразрушими. Deinococcus radiodurans според Икономист е

почти с имунитет към радиоактивността!

Ако разбием нейната ДНК с радиация, частите веднага се формират отново „като откъснатите крайници на недоубито създание във филм на ужасите“. Навярно най-изключителното оцеляване, което досега е откривано, е това на Streptococcus bacterium, която била намерена в затворения обектив на камера, стояла на Марс две години. Накратко, малък брой са средите, в които бактериите нямат готовност да живеят.

„Сега се установява, че като се пуснат сонди в кратерите на океанските вулкани, те са толкова горещи, че сондите всъщност започват да се разтопяват, но там има бактерии“

Смята Виктория Бенет


През 1920-те двама учени от Чикагския университет, Едсън Бастин и Франк Гриър, обявили, че са изолирали от петролни кладенци щамове на бактерии, които живеели на дълбочина 600 метра. Идеята била отхвърлена като фундаментално абсурдна – нищо не можело да живее под 600 метра – и в период от петдесет години се смятало, че пробите им са били замърсени с микроби от повърхността. Сега знаем, че има много микроби, които живеят дълбоко в Земята, като много от тях въобще нямат нищо общо с органичния свят. Хранят се със скали или по-точно с нещата в скалите – желязо, сяра, манган и т.н. Те дишат така също странни неща – желязо, хром, кобалт, дори уран. Такива процеси могат да способстват за концентриране на злато, мед и други скъпоценни метали, а вероятно и залежи от нефт и природен газ. Дори е било изказано предположението, че неуморното им ръфане е създало земната кора. Някои учени сега смятат, че може би има към 100 трилиона тона бактерии, които живеят под краката ни, в известните като подповърхностни литоавтотропни микробни екосистеми (subsurface lithoautotrophic microbial ecosystems – накратко SliME). Томъс Голд от Корнел е изчислил, че ако бъдат извадени всички бактерии от вътрешността на Земята и се хвърлят на повърхността, ще покрият планетата до дълбочина метър и половина. Ако изчисленията са правилни, навярно има повече живот под Земята, отколкото отгоре. Надълбоко микробите се свиват по размер и стават изключително мудни. Най-пъргавите от тях могат да се делят не повече от веднъж на век, други вероятно не повече от веднъж на петстотин години. Както пише в Икономист:

Ключът към дълголетието, както изглежда, е да не се прави твърде много.

Когато нещата са наистина трудни, бактериите са готови да запечатат всичките си системи и да чакат по-добри времена. През 1997 г. учените успешно активирали някои спори на антракс, които били в латентно състояние осемдесет години в експонати на музей в Трондхайм, Норвегия. Други микроорганизми оживели, след като била отворена консерва с месо на 118 години и бутилка бира на 166 години. През 1996 г. учените в Руската академия на науките твърдели, че са съживили бактерии, които са били замразени три милиона години във вечно ледените райони на Сибир. Но претенциите за рекорд по трайност засега са на Ръсел Вриленд и колегите му от университета Уест Честър в Пенсилвания през 2000 г., когато съобщили, че са възкресили бактерия на 250 милиона години, наречена Bacillus permians, която била престояла в солни залежи 600 метра под Карлсбад, Ню Мексико. Ако е така, тази бактерия е по-стара от континентите, ебаси!

Бил Брайсън – “Дребен свят” / “Кратка история на почти всичко”

Вашият коментар