Οι εξτρεμόφιλοι είναι οργανισμοί που ζουν σε ακραία περιβάλλοντα. Μυστήρια της φύσης

Μερικοί οργανισμοί έχουν ένα ιδιαίτερο πλεονέκτημα που τους επιτρέπει να αντέχουν στις πιο ακραίες συνθήκες όπου άλλοι απλά δεν μπορούν να αντεπεξέλθουν. Τέτοιες ικανότητες περιλαμβάνουν αντίσταση σε τεράστια πίεση, ακραίες θερμοκρασίες και άλλα. Αυτά τα δέκα πλάσματα από τη λίστα μας θα δώσουν πιθανότητες σε όποιον τολμήσει να διεκδικήσει τον τίτλο του πιο ανθεκτικού οργανισμού.

10. Αράχνη που πηδά Ιμαλαΐων

ασιατικός αγριόχηναφημίζεται για τις πτήσεις σε υψόμετρα άνω των 6,5 χιλιομέτρων, ενώ ο υψηλότερος ανθρώπινος οικισμός βρίσκεται σε υψόμετρο 5.100 μέτρων, στις περουβιανές Άνδεις. Ωστόσο, το ρεκόρ μεγάλου υψομέτρου δεν ανήκει σε χήνες, αλλά στην αράχνη των Ιμαλαΐων που πηδούν (Euophrys omnisuperstes). Ζώντας σε υψόμετρο άνω των 6.700 μέτρων, αυτή η αράχνη τρέφεται κυρίως με μικρά έντομα που μεταφέρονται εκεί από ριπές ανέμου. Ένα βασικό χαρακτηριστικό αυτού του εντόμου είναι η ικανότητά του να επιβιώνει σε συνθήκες σχεδόν πλήρους απουσίας οξυγόνου.

9. Giant Kangaroo Jumper


Συνήθως, όταν σκεφτόμαστε τα ζώα που μπορούν να επιβιώσουν περισσότερο χωρίς νερό, αμέσως έρχεται στο μυαλό η καμήλα. Αλλά οι καμήλες μπορούν να επιβιώσουν χωρίς νερό στην έρημο μόνο για 15 ημέρες. Εν τω μεταξύ, θα εκπλαγείτε όταν μάθετε ότι υπάρχει ένα ζώο στον κόσμο που μπορεί να ζήσει ολόκληρη τη ζωή του χωρίς να πιει ούτε μια σταγόνα νερό. Γιγαντιαία χοάνη καγκουρό - κοντινός συγγενήςκάστορες Η μέση διάρκεια ζωής τους είναι συνήθως μεταξύ 3 και 5 ετών. Συνήθως λαμβάνουν υγρασία από τα τρόφιμα, τρώγοντας διάφορους σπόρους. Επιπλέον, αυτά τα τρωκτικά δεν ιδρώνουν, αποφεύγοντας έτσι την πρόσθετη απώλεια νερού. Συνήθως αυτά τα ζώα ζουν στην Κοιλάδα του Θανάτου και σε αυτή τη στιγμήκινδυνεύουν με εξαφάνιση.

8. Ανθεκτικά στη θερμότητα σκουλήκια


Δεδομένου ότι η θερμότητα στο νερό μεταφέρεται πιο αποτελεσματικά στους οργανισμούς, μια θερμοκρασία νερού 50 βαθμών Κελσίου θα είναι πολύ πιο επικίνδυνη από την ίδια θερμοκρασία του αέρα. Για το λόγο αυτό, κυρίως βακτήρια ευδοκιμούν στις υποβρύχιες θερμές πηγές, κάτι που δεν μπορεί να ειπωθεί για τις πολυκύτταρες μορφές ζωής. Ωστόσο, υπάρχει ιδιαίτερο είδοςσκουλήκια που ονομάζονται paralvinella sulfincola, τα οποία ευχαρίστως κάνουν το σπίτι τους σε περιοχές όπου το νερό φτάνει σε θερμοκρασία 45-55 βαθμών. Οι επιστήμονες πραγματοποίησαν ένα πείραμα όπου ένας από τους τοίχους του ενυδρείου θερμάνθηκε, με αποτέλεσμα να αποδειχθεί ότι τα σκουλήκια προτιμούσαν να μείνουν στο συγκεκριμένο μέρος, αγνοώντας τα πιο δροσερά μέρη. Πιστεύεται ότι αυτό το χαρακτηριστικό αναπτύχθηκε από τα σκουλήκια ώστε να μπορούν να γλεντούν με τα βακτήρια που βρίσκονται σε αφθονία στις θερμές πηγές. Δεδομένου ότι δεν είχαν φυσικούς εχθρούς πριν, τα βακτήρια ήταν σχετικά εύκολη λεία.

7. Καρχαρίας Γροιλανδίας


Ο καρχαρίας της Γροιλανδίας είναι ένας από τους μεγαλύτερους και λιγότερο μελετημένους καρχαρίες στον πλανήτη. Παρά το γεγονός ότι κολυμπούν αρκετά αργά (κάθε ερασιτέχνης κολυμβητής μπορεί να τους προσπεράσει), είναι εξαιρετικά σπάνια. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αυτός ο τύπος καρχαρία ζει συνήθως σε βάθος 1200 μέτρων. Επιπλέον, αυτός ο καρχαρίας είναι ένας από τους πιο ανθεκτικούς στο κρύο. Συνήθως προτιμά να μένει σε νερό του οποίου η θερμοκρασία κυμαίνεται μεταξύ 1 και 12 βαθμών Κελσίου. Επειδή αυτοί οι καρχαρίες ζουν σε κρύα νερά, πρέπει να κινούνται εξαιρετικά αργά για να ελαχιστοποιήσουν την ενεργειακή τους δαπάνη. Είναι αδιάκριτοι στο φαγητό και τρώνε ό,τι τους έρθει. Υπάρχουν φήμες ότι η διάρκεια ζωής τους είναι περίπου 200 χρόνια, αλλά κανείς δεν έχει καταφέρει ακόμη να το επιβεβαιώσει ή να το διαψεύσει.

6. Σκουλήκι του Διαβόλου


Για πολλές δεκαετίες, οι επιστήμονες πίστευαν ότι μόνο μονοκύτταροι οργανισμοί μπορούσαν να επιβιώσουν σε μεγάλα βάθη. Κατά τη γνώμη τους, η υψηλή αρτηριακή πίεση, η έλλειψη οξυγόνου και ακραίες θερμοκρασίεςστάθηκε εμπόδιο στα πολυκύτταρα πλάσματα. Στη συνέχεια όμως ανακαλύφθηκαν μικροσκοπικά σκουλήκια σε βάθος αρκετών χιλιομέτρων. Ονομάστηκε halicephalobus mephisto, από έναν δαίμονα από τη γερμανική λαογραφία, ανακαλύφθηκε σε δείγματα νερού 2,2 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια από ένα σπήλαιο στη Νότια Αφρική. Κατάφεραν να επιβιώσουν σε ακραίες συνθήκες περιβάλλον, το οποίο επέτρεψε να υποθέσουμε ότι η ζωή είναι δυνατή στον Άρη και σε άλλους πλανήτες του γαλαξία μας.

5. Βάτραχοι

Ορισμένα είδη βατράχων είναι ευρέως γνωστά για την ικανότητά τους να παγώνουν κυριολεκτικά όλο το χειμώνα και να ξαναζωντανεύουν όταν φτάνει η άνοιξη. ΣΕ Βόρεια ΑμερικήΈχουν βρεθεί πέντε είδη τέτοιων βατράχων, το πιο κοινό από τα οποία είναι ο κοινός δενδροβάτραχος. Επειδή η δεντροβάτραχοιδεν είναι πολύ δυνατά στην ταφή, απλά κρύβονται κάτω από πεσμένα φύλλα. Έχουν μια ουσία σαν αντιψυκτικό στις φλέβες τους, και παρόλο που η καρδιά τους σταματά τελικά, είναι προσωρινή. Η βάση της τεχνικής επιβίωσής τους είναι η τεράστια συγκέντρωση γλυκόζης που εισέρχεται στο αίμα από το συκώτι του βατράχου. Αυτό που προκαλεί ακόμη μεγαλύτερη έκπληξη είναι το γεγονός ότι οι βάτραχοι είναι σε θέση να επιδείξουν την ικανότητά τους να παγώνουν όχι μόνο μέσα φυσικό περιβάλλον, αλλά και σε εργαστηριακές συνθήκες, επιτρέποντας στους επιστήμονες να αποκαλύψουν τα μυστικά τους.

(banner_ads_inline)

4. Μικρόβια βαθιάς θάλασσας


Όλοι γνωρίζουμε ότι το βαθύτερο σημείο στον κόσμο είναι η Τάφρος των Μαριανών. Το βάθος του φτάνει σχεδόν τα 11 χιλιόμετρα και η πίεση εκεί υπερβαίνει την ατμοσφαιρική πίεση 1100 φορές. Πριν από μερικά χρόνια, οι επιστήμονες κατάφεραν να ανακαλύψουν εκεί γιγάντιες αμοιβάδες, τις οποίες κατάφεραν να φωτογραφίσουν χρησιμοποιώντας κάμερα υψηλής ανάλυσης και προστατευμένες από μια γυάλινη σφαίρα από την τεράστια πίεση που βασιλεύει στον πυθμένα. Επιπλέον, μια πρόσφατη αποστολή που έστειλε ο ίδιος ο Τζέιμς Κάμερον το έδειξε στα βάθη Mariana Trenchμπορεί να υπάρχουν άλλες μορφές ζωής. Ελήφθησαν δείγματα ιζημάτων βυθού, τα οποία απέδειξαν ότι η κατάθλιψη κυριολεκτικά βρίθει από μικρόβια. Το γεγονός αυτό εξέπληξε τους επιστήμονες, γιατί οι ακραίες συνθήκες που επικρατούν εκεί, καθώς και η τεράστια πίεση, απέχουν πολύ από τον παράδεισο.

3. Bdelloidea


Τα Rotifers του είδους Bdelloidea είναι απίστευτα μικροσκοπικά θηλυκά ασπόνδυλα, που συνήθως βρίσκονται στο γλυκό νερό. Από την ανακάλυψή τους, δεν έχουν βρεθεί αρσενικά του είδους, και τα ίδια τα rotifers αναπαράγονται ασεξουαλικά, γεγονός που με τη σειρά του καταστρέφει το δικό τους DNA. Αποκαθιστούν το εγγενές DNA τους τρώγοντας άλλους τύπους μικροοργανισμών. Χάρη σε αυτή την ικανότητα, τα rotifers μπορούν να αντέξουν την ακραία αφυδάτωση, στην πραγματικότητα, είναι σε θέση να αντέξουν επίπεδα ακτινοβολίας που θα σκότωναν τους περισσότερους ζωντανούς οργανισμούς στον πλανήτη μας. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η ικανότητά τους να επιδιορθώνουν το DNA τους προέκυψε ως αποτέλεσμα της ανάγκης τους να επιβιώσουν σε εξαιρετικά ξηρά περιβάλλοντα.

2. Κατσαρίδα


Υπάρχει ένας μύθος ότι οι κατσαρίδες θα είναι οι μόνοι ζωντανοί οργανισμοί που θα επιβιώσουν από έναν πυρηνικό πόλεμο. Στην πραγματικότητα, αυτά τα έντομα μπορούν να ζήσουν χωρίς νερό ή τροφή για αρκετές εβδομάδες, και επιπλέον, μπορούν να ζήσουν για εβδομάδες χωρίς κεφάλι. Οι κατσαρίδες υπάρχουν εδώ και 300 εκατομμύρια χρόνια, ξεπερνώντας ακόμη και τους δεινόσαυρους. Το Discovery Channel διεξήγαγε μια σειρά από πειράματα που υποτίθεται ότι έδειχναν εάν οι κατσαρίδες θα επιζούσαν ή όχι κάτω από ισχυρή πυρηνική ακτινοβολία. Ως αποτέλεσμα, αποδείχθηκε ότι σχεδόν τα μισά από όλα τα έντομα ήταν σε θέση να επιβιώσουν από ακτινοβολία 1000 rads (αυτή η ακτινοβολία μπορεί να σκοτώσει έναν ενήλικα υγιές άτομοσε μόλις 10 λεπτά έκθεσης), επιπλέον, το 10% των κατσαρίδων επέζησε από έκθεση σε 10.000 rads ακτινοβολίας, η οποία είναι ίση με την ακτινοβολία από την πυρηνική έκρηξη της Χιροσίμα. Δυστυχώς, κανένα από αυτά τα μικρά έντομα δεν επέζησε της δόσης ακτινοβολίας των 100.000 ραδιοσυχνοτήτων.

1. Tardigrades


Οι μικροσκοπικοί υδρόβιοι οργανισμοί που ονομάζονται tardigrades έχουν αποδειχθεί ότι είναι οι πιο ανθεκτικοί οργανισμοί στον πλανήτη μας. Αυτά τα φαινομενικά χαριτωμένα ζώα μπορούν να επιβιώσουν σχεδόν σε οποιεσδήποτε ακραίες συνθήκες, είτε είναι ζέστη είτε κρύο, τεράστια πίεση ή υψηλή ακτινοβολία. Είναι σε θέση να επιβιώσουν για κάποιο χρονικό διάστημα ακόμη και στο διάστημα. Σε ακραίες συνθήκες και σε κατάσταση ακραίας αφυδάτωσης, αυτά τα πλάσματα μπορούν να παραμείνουν ζωντανά για αρκετές δεκαετίες. Ζωντανεύουν μόλις τα τοποθετήσετε σε μια λίμνη.

Για όσους δεν ενδιαφέρονται για τα ζώα, αλλά ψάχνουν πού να αγοράσουν ένα φθηνότερο πρωτοχρονιάτικο δώρο, ένας κωδικός προσφοράς της Groupon θα είναι σίγουρα χρήσιμος.

Ορισμένοι οργανισμοί, σε σύγκριση με άλλους, έχουν μια σειρά από αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα, για παράδειγμα, την ικανότητα να αντέχουν σε εξαιρετικά υψηλές ή χαμηλές θερμοκρασίες. Υπάρχουν πολλά τέτοια ανθεκτικά ζωντανά πλάσματα στον κόσμο. Στο παρακάτω άρθρο θα γνωρίσετε τα πιο εκπληκτικά από αυτά. Αυτοί, χωρίς υπερβολές, μπορούν να επιβιώσουν ακόμη και σε ακραίες συνθήκες.

1. Αράχνες που πηδούν Ιμαλαΐων

Οι χήνες με κεφάλι ράβδου είναι γνωστό ότι είναι από τα πιο ψηλά που πετούν στον κόσμο. Είναι σε θέση να πετάξουν σε υψόμετρο άνω των 6 χιλιάδων μέτρων πάνω από το έδαφος.

Γνωρίζετε πού βρίσκεται η υψηλότερη κατοικημένη περιοχή στη Γη; Στο Περού. Πρόκειται για την πόλη La Rinconada, που βρίσκεται στις Άνδεις κοντά στα σύνορα με τη Βολιβία σε υψόμετρο περίπου 5100 μέτρων πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας.

Εν τω μεταξύ, το ρεκόρ για τα υψηλότερα ζωντανά πλάσματα στον πλανήτη Γη πηγαίνει στις αράχνες των Ιμαλαΐων που πηδούν Euophrys omnisuperstes («στέκονται πάνω από όλα»), οι οποίες ζουν σε γωνίες και σχισμές στις πλαγιές του Έβερεστ. Οι ορειβάτες τα βρήκαν ακόμη και σε υψόμετρο 6.700 μέτρων. Αυτές οι μικροσκοπικές αράχνες τρέφονται με έντομα που εκτοξεύονται στις βουνοκορφές από τους δυνατούς ανέμους. Είναι τα μόνα ζωντανά πλάσματα που ζουν μόνιμα σε τόσο μεγάλο ύψος, χωρίς φυσικά να υπολογίζουμε ορισμένα είδη πτηνών. Είναι επίσης γνωστό ότι οι αράχνες των Ιμαλαΐων που πηδούν είναι σε θέση να επιβιώσουν ακόμη και σε συνθήκες έλλειψης οξυγόνου.

2. Giant Kangaroo Jumper

Όταν μας ζητείται να ονομάσουμε ένα ζώο που μπορεί να το κάνει χωρίς πόσιμο νερόγια μεγάλες χρονικές περιόδους, το πρώτο πράγμα που έρχεται στο μυαλό είναι μια καμήλα. Ωστόσο, στην έρημο χωρίς νερό μπορεί να επιβιώσει όχι περισσότερο από 15 ημέρες. Και όχι, οι καμήλες δεν αποθηκεύουν αποθέματα νερού στις καμπούρες τους, όπως λανθασμένα πιστεύουν πολλοί άνθρωποι. Εν τω μεταξύ, υπάρχουν ακόμα ζώα στη Γη που ζουν στην έρημο και μπορούν να ζουν χωρίς ούτε μια σταγόνα νερό σε όλη τους τη ζωή!

Οι γιγάντιες χοάνες καγκουρό είναι συγγενείς των κάστορων. Η διάρκεια ζωής τους κυμαίνεται από τρία έως πέντε χρόνια. Οι γιγάντιες άλτες καγκουρό λαμβάνουν νερό μαζί με την τροφή τους και τρέφονται κυρίως με σπόρους.

Οι γιγάντιες άλτες καγκουρό, όπως σημειώνουν οι επιστήμονες, δεν ιδρώνουν καθόλου, επομένως δεν χάνουν, αλλά, αντίθετα, συσσωρεύουν νερό στο σώμα. Μπορείτε να τα βρείτε στην Κοιλάδα του Θανάτου (Καλιφόρνια). Οι γιγάντιες χοάνες καγκουρό κινδυνεύουν αυτή τη στιγμή.

3. Σκουλήκια που είναι ανθεκτικά στις υψηλές θερμοκρασίες

Δεδομένου ότι το νερό μεταφέρει θερμότητα από το ανθρώπινο σώμα περίπου 25 φορές πιο αποτελεσματικά από τον αέρα, μια θερμοκρασία 50 βαθμών Κελσίου στα βάθη της θάλασσας θα είναι πολύ πιο επικίνδυνη από ό,τι στην ξηρά. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα βακτήρια ευδοκιμούν κάτω από το νερό, και όχι οι πολυκύτταροι οργανισμοί που δεν μπορούν να αντέξουν τις πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Υπάρχουν όμως και εξαιρέσεις...

Θαλάσσια βαθιά θάλασσα ανελίδες Paralvinella sulfincola, που ζουν κοντά σε υδροθερμικές οπές στο κάτω μέρος Ειρηνικός ωκεανός, είναι ίσως τα πιο θερμόφιλα ζωντανά πλάσματα στον πλανήτη. Τα αποτελέσματα ενός πειράματος που διεξήχθη από επιστήμονες με τη θέρμανση ενός ενυδρείου έδειξαν ότι αυτά τα σκουλήκια προτιμούν να εγκαθίστανται εκεί όπου η θερμοκρασία φτάνει τους 45-55 βαθμούς Κελσίου.

4. Καρχαρίας Γροιλανδίας

Οι καρχαρίες της Γροιλανδίας είναι από τα μεγαλύτερα ζωντανά πλάσματα στον πλανήτη Γη, αλλά οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν σχεδόν τίποτα γι 'αυτούς. Κολυμπούν πολύ αργά, στο ίδιο επίπεδο με έναν απλό ερασιτέχνη κολυμβητή. Ωστόσο, βλέποντας τόξα πολικοί καρχαρίεςστα ωκεάνια νερά είναι σχεδόν αδύνατο, αφού συνήθως ζουν σε βάθος 1200 μέτρων.

Οι καρχαρίες της Γροιλανδίας θεωρούνται επίσης τα πιο κρύα πλάσματα στον κόσμο. Προτιμούν να ζουν σε μέρη που η θερμοκρασία φτάνει τους 1-12 βαθμούς Κελσίου.

Οι καρχαρίες της Γροιλανδίας ζουν σε κρύα νερά, πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να εξοικονομούν ενέργεια. αυτό εξηγεί το γεγονός ότι κολυμπούν πολύ αργά - με ταχύτητα όχι μεγαλύτερη από δύο χιλιόμετρα την ώρα. Οι καρχαρίες της Γροιλανδίας ονομάζονται επίσης «κοιμισμένοι καρχαρίες». Δεν είναι επιλεκτικοί στο φαγητό: τρώνε ό,τι πιάσουν.

Σύμφωνα με ορισμένους επιστήμονες, το προσδόκιμο ζωής των καρχαριών της Γροιλανδίας μπορεί να φτάσει τα 200 χρόνια, αλλά αυτό δεν έχει ακόμη αποδειχθεί.

5. Τα σκουλήκια του διαβόλου

Για αρκετές δεκαετίες, οι επιστήμονες πίστευαν ότι μόνο μονοκύτταροι οργανισμοί μπορούσαν να επιβιώσουν σε πολύ μεγάλα βάθη. Θεωρήθηκε ότι οι πολυκύτταρες μορφές ζωής δεν μπορούσαν να ζήσουν εκεί λόγω έλλειψης οξυγόνου, πίεσης και υψηλών θερμοκρασιών. Ωστόσο, μόλις πρόσφατα, οι ερευνητές ανακάλυψαν μικροσκοπικά σκουλήκια σε βάθος αρκετών χιλιάδων μέτρων από την επιφάνεια της γης.

Οι νηματώδεις Halicephalobus mephisto, που πήραν το όνομά τους από έναν δαίμονα από τη γερμανική λαογραφία, ανακαλύφθηκαν από τους Gaetan Borgoni και Tallis Onstott το 2011 σε δείγματα νερού που ελήφθησαν σε βάθος 3,5 χιλιομέτρων σε μια σπηλιά στη Νότια Αφρική. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι παρουσιάζουν υψηλή αντοχή σε διάφορες ακραίες συνθήκες, όπως εκείνα τα στρογγυλά σκουλήκια που επέζησαν από την καταστροφή του διαστημικού λεωφορείου Columbia που συνέβη την 1η Φεβρουαρίου 2003. Η ανακάλυψη των σκουληκιών του διαβόλου θα μπορούσε να βοηθήσει στην επέκταση της αναζήτησης ζωής στον Άρη και σε οποιονδήποτε άλλο πλανήτη στον Γαλαξία μας.

6. Βάτραχοι

Οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι ορισμένα είδη βατράχων κυριολεκτικά παγώνουν με την έναρξη του χειμώνα και, ξεπαγώνοντας την άνοιξη, επιστρέφουν σε πλήρη ζωή. Υπάρχουν πέντε είδη τέτοιων βατράχων στη Βόρεια Αμερική, με το πιο συνηθισμένο να είναι ο Rana sylvatica ή ο ξύλινος βάτραχος.

Οι ξύλινοι βάτραχοι δεν ξέρουν πώς να τρυπώνουν στο έδαφος, οπότε με την έναρξη του κρύου καιρού απλώς κρύβονται κάτω από πεσμένα φύλλα και παγώνουν, όπως όλα γύρω τους. Μέσα στο σώμα, ενεργοποιείται ο φυσικός αμυντικός μηχανισμός «αντιψυκτικού» τους και, όπως ένας υπολογιστής, περνούν σε «λειτουργία ύπνου». Τα αποθέματα γλυκόζης στο συκώτι τους επιτρέπουν σε μεγάλο βαθμό να επιβιώσουν τον χειμώνα. Αλλά το πιο εκπληκτικό είναι ότι οι Wood Frogs δείχνουν την εκπληκτική τους ικανότητα και στα δύο άγρια ​​ζωή, και σε εργαστηριακές συνθήκες.

7. Βακτήρια βαθέων υδάτων

Όλοι γνωρίζουμε ότι το βαθύτερο σημείο του Παγκόσμιου Ωκεανού είναι η Τάφρος των Μαριανών, η οποία βρίσκεται σε βάθος μεγαλύτερο από 11 χιλιάδες μέτρα. Στον πυθμένα του, η πίεση του νερού φτάνει τα 108,6 MPa, που είναι περίπου 1072 φορές μεγαλύτερη από την κανονική ατμοσφαιρική πίεση στο επίπεδο του Παγκόσμιου Ωκεανού. Πριν από μερικά χρόνια, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν κάμερες υψηλής ανάλυσης, τοποθετημένες σε γυάλινες σφαίρες, ανακάλυψαν γιγάντιες αμοιβάδες στην Τάφρο των Μαριανών. Σύμφωνα με τον Τζέιμς Κάμερον, ο οποίος ηγήθηκε της αποστολής, εκεί ανθίζουν και άλλες μορφές ζωής.

Έχοντας μελετήσει δείγματα νερού από τον πυθμένα της τάφρου των Μαριανών, οι επιστήμονες ανακάλυψαν έναν τεράστιο αριθμό βακτηρίων σε αυτό, τα οποία, παραδόξως, πολλαπλασιάστηκαν ενεργά, παρά το μεγάλο βάθος και την ακραία πίεση.

8. Bdelloidea

Τα Rotifers Bdelloidea είναι μικρά ασπόνδυλα ζώα που βρίσκονται συνήθως σε γλυκό νερό.

Οι εκπρόσωποι των στροφέων Bdelloidea στερούνται αρσενικών· οι πληθυσμοί αντιπροσωπεύονται μόνο από παρθενογενετικά θηλυκά. Αναπαραγωγή Bdelloidea ασεξουαλικά, που οι επιστήμονες πιστεύουν ότι επηρεάζει αρνητικά το DNA τους. Ποιος είναι ο καλύτερος τρόπος για να ξεπεραστούν αυτές οι βλαβερές συνέπειες; Απάντηση: φάτε το DNA άλλων μορφών ζωής. Χάρη σε αυτή την προσέγγιση, η Bdelloidea έχει αναπτύξει μια εκπληκτική ικανότητα να αντέχει την ακραία αφυδάτωση. Επιπλέον, μπορούν να επιβιώσουν ακόμη και μετά τη λήψη μιας δόσης ακτινοβολίας που είναι θανατηφόρα για τους περισσότερους ζωντανούς οργανισμούς.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η ικανότητα της Bdelloidea να επιδιορθώνει το DNA τους δόθηκε αρχικά για να επιβιώσουν σε υψηλές θερμοκρασίες.

9. Κατσαρίδες

Υπάρχει ένας δημοφιλής μύθος ότι μετά πυρηνικός πόλεμοςΜόνο οι κατσαρίδες θα παραμείνουν ζωντανές στη Γη. Αυτά τα έντομα μπορούν να μείνουν για εβδομάδες χωρίς τροφή ή νερό, αλλά ακόμα πιο εκπληκτικό είναι το γεγονός ότι μπορούν να ζήσουν πολλές μέρες αφού χάσουν το κεφάλι τους. Οι κατσαρίδες εμφανίστηκαν στη Γη πριν από 300 εκατομμύρια χρόνια, ακόμη και νωρίτερα από τους δεινόσαυρους.

Οι οικοδεσπότες του "MythBusters" σε ένα από τα προγράμματα αποφάσισαν να δοκιμάσουν τις κατσαρίδες για επιβίωση κατά τη διάρκεια πολλών πειραμάτων. Πρώτον, εξέθεσαν έναν ορισμένο αριθμό εντόμων σε 1.000 rads ακτινοβολίας, μια δόση ικανή να σκοτώσει έναν υγιή άνθρωπο μέσα σε λίγα λεπτά. Σχεδόν οι μισοί από αυτούς κατάφεραν να επιβιώσουν. Μετά τους MythBusters αύξησαν την ισχύ ακτινοβολίας σε 10 χιλιάδες rad (όπως κατά τον ατομικό βομβαρδισμό της Χιροσίμα). Αυτή τη φορά, μόνο το 10 τοις εκατό των κατσαρίδων επέζησε. Όταν η ισχύς της ακτινοβολίας έφτασε τα 100 χιλιάδες rads, ούτε μια κατσαρίδα, δυστυχώς, δεν κατάφερε να επιβιώσει.

Η θερμοκρασία είναι ο σημαντικότερος περιβαλλοντικός παράγοντας. Η θερμοκρασία έχει τεράστιο αντίκτυπο σε πολλές πτυχές της ζωής των οργανισμών, τη γεωγραφία κατανομής, την αναπαραγωγή και άλλες βιολογικές ιδιότητες των οργανισμών, οι οποίες εξαρτώνται κυρίως από τη θερμοκρασία. Εύρος, δηλ. Τα όρια θερμοκρασίας στα οποία μπορεί να υπάρχει ζωή κυμαίνονται από περίπου -200°C έως +100°C και μερικές φορές έχει βρεθεί ότι υπάρχουν βακτήρια σε θερμές πηγές σε θερμοκρασίες 250°C. Στην πραγματικότητα, οι περισσότεροι οργανισμοί μπορούν να επιβιώσουν σε ακόμη στενότερο εύρος θερμοκρασιών.

Μερικοί τύποι μικροοργανισμών, κυρίως βακτήρια και φύκια, μπορούν να ζουν και να αναπαράγονται σε θερμές πηγές σε θερμοκρασίες κοντά στο σημείο βρασμού. Το ανώτερο όριο θερμοκρασίας για τα βακτήρια των θερμών πηγών είναι περίπου 90°C. Η διακύμανση της θερμοκρασίας είναι πολύ σημαντική από περιβαλλοντική άποψη.

Οποιοδήποτε είδος μπορεί να ζήσει μόνο μέσα σε ένα συγκεκριμένο εύρος θερμοκρασίας, τις λεγόμενες μέγιστες και ελάχιστες θανατηφόρες θερμοκρασίες. Πέρα από αυτές τις κρίσιμες ακραίες θερμοκρασίες, κρύο ή ζέστη, επέρχεται ο θάνατος του οργανισμού. Κάπου ανάμεσά τους υπάρχει μια βέλτιστη θερμοκρασία στην οποία είναι ενεργή η ζωτική δραστηριότητα όλων των οργανισμών, η ζωντανή ύλη στο σύνολό της.

Με βάση την ανοχή των οργανισμών στις συνθήκες θερμοκρασίας, χωρίζονται σε ευρυθερμικές και στενόθερμες, δηλ. ικανό να ανέχεται τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας εντός ευρειών ή στενών ορίων. Για παράδειγμα, λειχήνες και πολλά βακτήρια μπορούν να ζουν μέσα διαφορετικές θερμοκρασίες, ή ορχιδέες και άλλα φυτά που αγαπούν τη θερμότητα των τροπικών ζωνών είναι στενόθερμα.

Μερικά ζώα είναι σε θέση να διατηρήσουν μια σταθερή θερμοκρασία σώματος, ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Τέτοιοι οργανισμοί ονομάζονται ομοιοθερμικοί. Σε άλλα ζώα, η θερμοκρασία του σώματος ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Ονομάζονται ποικιλοθερμικά. Ανάλογα με τη μέθοδο προσαρμογής των οργανισμών στις συνθήκες θερμοκρασίας, χωρίζονται σε δύο περιβαλλοντικές ομάδες: Οι κρυόφυλλοι είναι οργανισμοί προσαρμοσμένοι σε κρύες και χαμηλές θερμοκρασίες. θερμόφιλοι - ή θερμόφιλοι.

Ο κανόνας του Άλεν- ένας οικογεωγραφικός κανόνας που θεσπίστηκε από τον D. Allen το 1877. Σύμφωνα με αυτόν τον κανόνα, μεταξύ των σχετικών μορφών ομοιοθερμικών (θερμόαιμων) ζώων που ακολουθούν παρόμοιο τρόπο ζωής, αυτά που ζουν σε ψυχρότερα κλίματα έχουν σχετικά μικρότερα προεξέχοντα μέρη του σώματος: αυτιά, πόδια, ουρές κ.λπ.

Η μείωση των τμημάτων του σώματος που προεξέχουν οδηγεί σε μείωση της σχετικής επιφάνειας του σώματος και συμβάλλει στην εξοικονόμηση θερμότητας.

Παράδειγμα αυτού του κανόνα είναι εκπρόσωποι της οικογένειας Canine από διαφορετικές περιοχές. Τα μικρότερα (σε σχέση με το μήκος του σώματος) αυτιά και το λιγότερο επιμήκη ρύγχος αυτής της οικογένειας βρίσκονται στην αλεπού της Αρκτικής (περιοχή: Αρκτική), και τα μεγαλύτερα αυτιά και το στενό, επίμηκες ρύγχος βρίσκονται στην αλεπού fennec (περιοχή: Σαχάρα).

Αυτός ο κανόνας ισχύει επίσης για τους ανθρώπινους πληθυσμούς: η πιο κοντή (σε σχέση με το μέγεθος του σώματος) μύτη, τα χέρια και τα πόδια είναι χαρακτηριστικά των λαών των Εσκιμώων-Αλεούτ (Εσκιμώοι, Ινουίτ) και τα μακρύτερα χέρια και πόδια είναι για τις γούνες και τους Τούτσι.

Ο κανόνας του Μπέργκμαν- ένας οικογεωγραφικός κανόνας που διατυπώθηκε το 1847 από τον Γερμανό βιολόγο Karl Bergmann. Ο κανόνας αναφέρει ότι μεταξύ παρόμοιων μορφών ομοιοθερμικών (θερμόαιμων) ζώων, τα μεγαλύτερα είναι αυτά που ζουν σε ψυχρότερα κλίματα - σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη ή στα βουνά. Εάν υπάρχουν στενά συγγενικά είδη (για παράδειγμα, είδη του ίδιου γένους) που δεν διαφέρουν σημαντικά ως προς τον τρόπο διατροφής και τον τρόπο ζωής τους, τότε μεγαλύτερα είδη συναντώνται επίσης σε πιο σοβαρά (ψυχρά) κλίματα.

Ο κανόνας βασίζεται στην υπόθεση ότι η συνολική παραγωγή θερμότητας στα ενδόθερμα είδη εξαρτάται από τον όγκο του σώματος και ο ρυθμός μεταφοράς θερμότητας εξαρτάται από την επιφάνειά του. Καθώς το μέγεθος των οργανισμών αυξάνεται, ο όγκος του σώματος αυξάνεται ταχύτερα από την επιφάνειά του. Αυτός ο κανόνας δοκιμάστηκε για πρώτη φορά πειραματικά σε σκύλους διαφορετικών μεγεθών. Αποδείχθηκε ότι η παραγωγή θερμότητας σε μικρόσωμους σκύλους είναι υψηλότερη ανά μονάδα μάζας, αλλά ανεξάρτητα από το μέγεθος παραμένει σχεδόν σταθερή ανά μονάδα επιφάνειας.

Πράγματι, ο κανόνας του Μπέργκμαν συχνά εκπληρώνεται τόσο στο ίδιο είδος όσο και στα στενά συγγενικά είδη. Για παράδειγμα, η μορφή Amur μιας τίγρης με Απω Ανατολήμεγαλύτερο από τη Σουμάτρα από την Ινδονησία. Τα υποείδη του βόρειου λύκου είναι κατά μέσο όρο μεγαλύτερα από τα νότια. Μεταξύ των στενά συγγενικών ειδών του γένους αρκούδας, τα μεγαλύτερα ζουν στα βόρεια γεωγραφικά πλάτη ( πολική αρκούδα, καφέ αρκούδες από περίπου. Kodiak), και τα μικρότερα είδη (για παράδειγμα, η αρκούδα με γυαλιά) βρίσκονται σε περιοχές με ζεστά κλίματα.

Ταυτόχρονα, αυτός ο κανόνας επικρίθηκε συχνά. Σημειώθηκε ότι δεν μπορεί να είναι γενικής φύσης, καθώς το μέγεθος των θηλαστικών και των πτηνών επηρεάζεται από πολλούς άλλους παράγοντες εκτός από τη θερμοκρασία. Επιπλέον, οι προσαρμογές σε σκληρά κλίματα σε επίπεδο πληθυσμού και ειδών συχνά συμβαίνουν όχι λόγω αλλαγών στο μέγεθος του σώματος, αλλά λόγω αλλαγών στο μέγεθος εσωτερικά όργανα(αύξηση μεγέθους καρδιάς και πνεύμονα) ή λόγω βιοχημικών προσαρμογών. Λαμβάνοντας υπόψη αυτή την κριτική, είναι απαραίτητο να τονίσουμε ότι ο κανόνας του Μπέργκμαν είναι στατιστικής φύσης και εκδηλώνει ξεκάθαρα την επίδρασή του, καθώς όλα τα άλλα είναι ίσα.

Πράγματι, υπάρχουν πολλές εξαιρέσεις σε αυτόν τον κανόνα. Λοιπόν, ο μικρότερος αγώνας μαλλιαρό μαμούθγνωστός από το πολικό νησί Wrangel. πολλά υποείδη δασικών λύκων είναι μεγαλύτερα από τους λύκους της τούνδρας (για παράδειγμα, το εξαφανισμένο υποείδος από τη χερσόνησο Κενάι, θεωρείται ότι το μεγάλο μέγεθός τους θα μπορούσε να δώσει σε αυτούς τους λύκους ένα πλεονέκτημα όταν κυνηγούν μεγάλες άλκες που κατοικούν στη χερσόνησο). Το υποείδος της Άπω Ανατολής της λεοπάρδαλης που ζει στο Amur είναι σημαντικά μικρότερο από το αφρικανικό. Στα παραδείγματα που δίνονται, οι συγκριτικές μορφές διαφέρουν ως προς τον τρόπο ζωής (πληθυσμοί νησιών και ηπειρωτών, υποείδη τούνδρας, που τρέφονται με μικρότερα θηράματα και υποείδη δασών, που τρέφονται με μεγαλύτερα θηράματα).

Σε σχέση με τους ανθρώπους, ο κανόνας ισχύει σε κάποιο βαθμό (για παράδειγμα, οι φυλές των πυγμαίων εμφανίστηκαν προφανώς επανειλημμένα και ανεξάρτητα σε διαφορετικές περιοχές με τροπικό κλίμα). Ωστόσο, οι διαφορές στην τοπική διατροφή και τα έθιμα, η μετανάστευση και η γενετική μετατόπιση μεταξύ των πληθυσμών θέτουν όρια στην εφαρμογή αυτού του κανόνα.

Ο κανόνας του Glogerείναι ότι μεταξύ των μορφών που σχετίζονται μεταξύ τους (διαφορετικές φυλές ή υποείδη του ίδιου είδους, συγγενικά είδη) ομοιοθερμικών (θερμόαιμων) ζώων, εκείνα που ζουν σε συνθήκες θερμότητας και υγρό κλίμα, είναι πιο φωτεινά από αυτά που ζουν σε ψυχρά και ξηρά κλίματα. Ιδρύθηκε το 1833 από τον Konstantin Gloger (Gloger C. W. L.; 1803-1863), Πολωνό και Γερμανό ορνιθολόγο.

Για παράδειγμα, τα περισσότερα είδη πουλιών της ερήμου έχουν πιο θαμπό χρώμα από τα υποτροπικά και υποτροπικά συγγενή τους. τροπικά δάση. Ο κανόνας του Gloger μπορεί να εξηγηθεί τόσο από τις εκτιμήσεις του καμουφλάζ όσο και από την επίδραση των κλιματικών συνθηκών στη σύνθεση των χρωστικών. Σε κάποιο βαθμό, ο κανόνας του Gloger ισχύει επίσης για τα υποκιλόθερμα (ψυχρόαιμα) ζώα, ιδιαίτερα τα έντομα.

Η υγρασία ως περιβαλλοντικός παράγοντας

Αρχικά, όλοι οι οργανισμοί ήταν υδρόβιοι. Έχοντας κατακτήσει γη, δεν έχασαν την εξάρτησή τους από το νερό. Το νερό είναι αναπόσπαστο μέρος όλων των ζωντανών οργανισμών. Η υγρασία είναι η ποσότητα των υδρατμών στον αέρα. Χωρίς υγρασία ή νερό δεν υπάρχει ζωή.

Η υγρασία είναι μια παράμετρος που χαρακτηρίζει την περιεκτικότητα του αέρα σε υδρατμούς. Απόλυτη υγρασία- αυτή είναι η ποσότητα των υδρατμών στον αέρα και εξαρτάται από τη θερμοκρασία και την πίεση. Αυτή η ποσότητα ονομάζεται σχετική υγρασία (δηλαδή η αναλογία της ποσότητας υδρατμών στον αέρα προς την κορεσμένη ποσότητα ατμού υπό ορισμένες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης.)

Στη φύση υπάρχει ένας καθημερινός ρυθμός υγρασίας. Η υγρασία κυμαίνεται κατακόρυφα και οριζόντια. Αυτός ο παράγοντας, μαζί με το φως και τη θερμοκρασία, παίζει μεγάλο ρόλο στη ρύθμιση της δραστηριότητας των οργανισμών και της κατανομής τους. Η υγρασία τροποποιεί επίσης την επίδραση της θερμοκρασίας.

Ένας σημαντικός περιβαλλοντικός παράγοντας είναι η ξήρανση στον αέρα. Ειδικά για τους χερσαίους οργανισμούς, η επίδραση ξήρανσης του αέρα έχει μεγάλη σημασία. Τα ζώα προσαρμόζονται μετακινώντας σε προστατευμένα μέρη και ακολουθώντας έναν ενεργό τρόπο ζωής τη νύχτα.

Τα φυτά απορροφούν νερό από το έδαφος και σχεδόν όλο (97-99%) εξατμίζεται μέσω των φύλλων. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται διαπνοή. Η εξάτμιση δροσίζει τα φύλλα. Χάρη στην εξάτμιση, τα ιόντα μεταφέρονται μέσω του εδάφους στις ρίζες, τα ιόντα μεταφέρονται μεταξύ των κυττάρων κ.λπ.

Μια ορισμένη ποσότητα υγρασίας είναι απολύτως απαραίτητη για τους χερσαίους οργανισμούς. Πολλά από αυτά απαιτούν σχετική υγρασία 100% για κανονική λειτουργία, και αντίθετα, ένας οργανισμός σε κανονική κατάσταση δεν μπορεί να ζήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα σε απόλυτα ξηρό αέρα, γιατί χάνει συνεχώς νερό. Το νερό είναι ουσιαστικό μέρος της ζωντανής ύλης. Επομένως, η απώλεια νερού σε μια ορισμένη ποσότητα οδηγεί σε θάνατο.

Τα φυτά σε ξηρά κλίματα προσαρμόζονται μέσω μορφολογικών αλλαγών και μείωσης των βλαστικών οργάνων, ιδιαίτερα των φύλλων.

Τα ζώα της ξηράς προσαρμόζονται επίσης. Πολλοί από αυτούς πίνουν νερό, άλλοι το απορροφούν μέσω του σώματος σε υγρή ή ατμό μορφή. Για παράδειγμα, τα περισσότερα αμφίβια, μερικά έντομα και ακάρεα. Τα περισσότερα απόΤα ζώα της ερήμου δεν πίνουν ποτέ· ικανοποιούν τις ανάγκες τους με νερό που παρέχεται με τροφή. Άλλα ζώα λαμβάνουν νερό μέσω της διαδικασίας οξείδωσης του λίπους.

Το νερό είναι απολύτως απαραίτητο για τους ζωντανούς οργανισμούς. Επομένως, οι οργανισμοί εξαπλώνονται σε ολόκληρο τον βιότοπό τους ανάλογα με τις ανάγκες τους: οι υδρόβιοι οργανισμοί ζουν συνεχώς στο νερό. τα υδρόφυτα μπορούν να ζήσουν μόνο σε πολύ υγρά περιβάλλοντα.

Από την άποψη του οικολογικού σθένους, τα υδρόφυτα και τα υγρόφυτα ανήκουν στην ομάδα των στενόγυρων. Η υγρασία επηρεάζει πολύ τις ζωτικές λειτουργίες των οργανισμών, για παράδειγμα, η σχετική υγρασία 70% ήταν πολύ ευνοϊκή για την ωρίμανση του αγρού και τη γονιμότητα των θηλυκών μεταναστευτική ακρίδα. Όταν πολλαπλασιάζονται με επιτυχία, προκαλούν τεράστια οικονομική ζημιά στις καλλιέργειες σε πολλές χώρες.

Για την οικολογική αξιολόγηση της κατανομής των οργανισμών χρησιμοποιείται ο δείκτης της ξηρασίας του κλίματος. Η ξηρότητα χρησιμεύει ως επιλεκτικός παράγοντας για την οικολογική ταξινόμηση των οργανισμών.

Έτσι, ανάλογα με τα χαρακτηριστικά υγρασίας του τοπικού κλίματος, τα είδη οργανισμών κατανέμονται σε οικολογικές ομάδες:

1. Τα υδρόφυτα είναι υδρόβια φυτά.

2. Τα υδρόφυτα είναι χερσαία-υδάτινα φυτά.

3. Υγρόφυτα - χερσαία φυτά που ζουν σε συνθήκες υψηλής υγρασίας.

4. Τα μεσόφυτα είναι φυτά που αναπτύσσονται με μέση υγρασία

5. Τα ξερόφυτα είναι φυτά που αναπτύσσονται με ανεπαρκή υγρασία. Αυτοί, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε: παχύφυτα - παχύφυτα (κάκτοι). Τα σκληρόφυτα είναι φυτά με στενά και μικρά φύλλα και τυλιγμένα σε σωλήνες. Διακρίνονται επίσης σε ευξερόφυτα και στυπαξερόφυτα. Τα ευξερόφυτα είναι φυτά στέπας. Τα στυπαξερόφυτα είναι μια ομάδα στενόφυλλων χλοοτάπητα (πουπουλόχορτο, φέσουα, tonkonogo κ.λπ.). Με τη σειρά τους, τα μεσόφυτα διακρίνονται επίσης σε μεσουγρόφυτα, μεσοξερόφυτα κ.λπ.

Αν και κατώτερη σε σημασία από τη θερμοκρασία, η υγρασία είναι ωστόσο ένας από τους κύριους περιβαλλοντικούς παράγοντες. Για το μεγαλύτερο μέρος της ιστορίας της άγριας ζωής οργανικός κόσμοςαντιπροσωπευόταν αποκλειστικά από υδρόβιους οργανισμούς. Αναπόσπαστο μέρος της συντριπτικής πλειοψηφίας των ζωντανών όντων είναι το νερό και σχεδόν όλα χρειάζονται ένα υδάτινο περιβάλλον για την αναπαραγωγή ή τη σύντηξη γαμετών. Τα ζώα της ξηράς αναγκάζονται να δημιουργήσουν τεχνητά υδάτινο περιβάλλονγια γονιμοποίηση, και αυτό οδηγεί στο να γίνει η τελευταία εσωτερική.

Η υγρασία είναι η ποσότητα των υδρατμών στον αέρα. Μπορεί να εκφραστεί σε γραμμάρια ανά κυβικό μέτρο.

Το φως ως περιβαλλοντικός παράγοντας. Ο ρόλος του φωτός στη ζωή των οργανισμών

Το φως είναι μια από τις μορφές ενέργειας. Σύμφωνα με τον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής, ή τον νόμο της διατήρησης της ενέργειας, η ενέργεια μπορεί να αλλάξει από τη μια μορφή στην άλλη. Σύμφωνα με αυτόν τον νόμο, οι οργανισμοί είναι ένα θερμοδυναμικό σύστημα που ανταλλάσσει συνεχώς ενέργεια και ύλη με το περιβάλλον. Οι οργανισμοί στην επιφάνεια της Γης εκτίθενται σε ροή ενέργειας, κυρίως ηλιακής ενέργειας, καθώς και σε θερμική ακτινοβολία μακρών κυμάτων από κοσμικά σώματα.

Και οι δύο αυτοί παράγοντες καθορίζουν τις κλιματικές συνθήκες του περιβάλλοντος (θερμοκρασία, ρυθμός εξάτμισης νερού, κίνηση αέρα και νερού). Το ηλιακό φως με ενέργεια 2 θερμίδων πέφτει στη βιόσφαιρα από το διάστημα. κατά 1 cm 2 σε 1 λεπτό. Αυτή είναι η λεγόμενη ηλιακή σταθερά. Αυτό το φως, που διέρχεται από την ατμόσφαιρα, εξασθενεί και όχι περισσότερο από το 67% της ενέργειάς του μπορεί να φτάσει στην επιφάνεια της Γης σε ένα καθαρό μεσημέρι, δηλ. 1,34 θερμ. ανά cm 2 σε 1 λεπτό. Περνώντας μέσα από νεφοκάλυψη, νερό και βλάστηση, το ηλιακό φως εξασθενεί περαιτέρω και η κατανομή της ενέργειας σε αυτό αλλάζει σημαντικά. διαφορετικές περιοχέςφάσμα

Ο βαθμός στον οποίο το ηλιακό φως και η κοσμική ακτινοβολία εξασθενούν εξαρτάται από το μήκος κύματος (συχνότητα) του φωτός. Η υπεριώδης ακτινοβολία με μήκος κύματος μικρότερο από 0,3 μικρά σχεδόν δεν διέρχεται από το στρώμα του όζοντος (σε υψόμετρο περίπου 25 km). Μια τέτοια ακτινοβολία είναι επικίνδυνη για έναν ζωντανό οργανισμό, ιδιαίτερα για το πρωτόπλασμα.

Στη ζωντανή φύση, το φως είναι η μόνη πηγή ενέργειας· όλα τα φυτά, εκτός από τα βακτήρια, φωτοσυνθέτουν, δηλ. συνθέτουν οργανικές ουσίες από ανόργανες ουσίες (δηλαδή από νερό, μεταλλικά άλατα και CO-Στη ζωντανή φύση, το φως είναι η μόνη πηγή ενέργειας, όλα τα φυτά εκτός από τα βακτήρια 2 - χρησιμοποιώντας ακτινοβολούμενη ενέργεια στη διαδικασία αφομοίωσης). Όλοι οι οργανισμοί εξαρτώνται για τη διατροφή τους από τους επίγειους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς, δηλ. φυτά που φέρουν χλωροφύλλη.

Το φως ως περιβαλλοντικός παράγοντας χωρίζεται σε υπεριώδες με μήκος κύματος 0,40 - 0,75 μικρά και υπέρυθρο με μήκος κύματος μεγαλύτερο από αυτά τα μεγέθη.

Η δράση αυτών των παραγόντων εξαρτάται από τις ιδιότητες των οργανισμών. Κάθε τύπος οργανισμού είναι προσαρμοσμένος σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος φωτός. Ορισμένοι τύποι οργανισμών έχουν προσαρμοστεί στην υπεριώδη ακτινοβολία, ενώ άλλοι έχουν προσαρμοστεί στην υπέρυθρη ακτινοβολία.

Μερικοί οργανισμοί είναι σε θέση να διακρίνουν τα μήκη κύματος. Έχουν ειδικά συστήματα αντίληψης φωτός και χρωματικής όρασης, τα οποία έχουν μεγάλη σημασία στη ζωή τους. Πολλά έντομα είναι ευαίσθητα στην ακτινοβολία βραχέων κυμάτων, την οποία ο άνθρωπος δεν μπορεί να αντιληφθεί. Οι σκώροι αντιλαμβάνονται καλά τις υπεριώδεις ακτίνες. Οι μέλισσες και τα πουλιά καθορίζουν με ακρίβεια τη θέση τους και περιηγηθείτε στο έδαφος ακόμα και τη νύχτα.

Οι οργανισμοί αντιδρούν επίσης έντονα στην ένταση του φωτός. Με βάση αυτά τα χαρακτηριστικά, τα φυτά χωρίζονται σε τρεις οικολογικές ομάδες:

1. Φωτολάτρες, ηλιόλουστες ή ηλιόφυτα - που μπορούν να αναπτυχθούν κανονικά μόνο κάτω από τις ακτίνες του ήλιου.

2. Τα σκιερά φυτά ή σκιόφυτα είναι φυτά των κατώτερων βαθμίδων των δασών και φυτών βαθέων υδάτων, για παράδειγμα, κρίνοι της κοιλάδας και άλλα.

Καθώς η ένταση του φωτός μειώνεται, επιβραδύνεται και η φωτοσύνθεση. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν οριακή ευαισθησία στην ένταση του φωτός, καθώς και σε άλλους περιβαλλοντικούς παράγοντες. Διαφορετικοί οργανισμοί έχουν διαφορετικό κατώφλι ευαισθησίας στους περιβαλλοντικούς παράγοντες. Για παράδειγμα, το έντονο φως αναστέλλει την ανάπτυξη των μυγών Drosophila, προκαλώντας ακόμη και το θάνατό τους. Οι κατσαρίδες και τα άλλα έντομα δεν αγαπούν το φως. Στα περισσότερα φωτοσυνθετικά φυτά, σε χαμηλή ένταση φωτός, η σύνθεση πρωτεϊνών αναστέλλεται και στα ζώα, οι διαδικασίες βιοσύνθεσης αναστέλλονται.

3. Ανεκτικά στη σκιά ή προαιρετικά ηλιόφυτα. Φυτά που αναπτύσσονται καλά και στη σκιά και στο φως. Στα ζώα, αυτές οι ιδιότητες των οργανισμών ονομάζονται φωτόφιλες (φωτόφιλες), σκιόφιλες (φωτοφοβικές), ευρυφοβικές - στενοφοβικές.

Περιβαλλοντικό σθένος

ο βαθμός προσαρμοστικότητας ενός ζωντανού οργανισμού στις αλλαγές των περιβαλλοντικών συνθηκών. E.v. αντιπροσωπεύει μια ιδιότητα είδους. Εκφράζεται ποσοτικά από το εύρος των περιβαλλοντικών αλλαγών εντός του οποίου αυτός ο τύποςδιατηρεί την κανονική λειτουργία. E.v. μπορεί να εξεταστεί τόσο σε σχέση με την αντίδραση ενός είδους σε μεμονωμένους περιβαλλοντικούς παράγοντες, όσο και σε σχέση με ένα σύμπλεγμα παραγόντων.

Στην πρώτη περίπτωση, τα είδη που ανέχονται ευρείες αλλαγές στην ισχύ του παράγοντα επιρροής χαρακτηρίζονται από έναν όρο που αποτελείται από το όνομα αυτού του παράγοντα με το πρόθεμα "eury" (ευρυθερμικό - σε σχέση με την επίδραση της θερμοκρασίας, ευρυαλίνη - σε σχέση σε αλατότητα, ευρυβαθή - σε σχέση με το βάθος κ.λπ.) είδη που προσαρμόζονται μόνο σε μικρές αλλαγές σε αυτόν τον παράγοντα προσδιορίζονται με παρόμοιο όρο με το πρόθεμα "steno" (στενοθερμικό, στενοχαλίνη, κ.λπ.). Είδη με ευρεία E. v. σε σχέση με ένα σύμπλεγμα παραγόντων, ονομάζονται ευρυβιόντες (Βλ. Ευρυβιόντες) σε αντίθεση με τους στενοβιόντες (Βλ. Στενοβίωνες), οι οποίοι έχουν χαμηλή προσαρμοστικότητα. Δεδομένου ότι η ευρυβιοντικότητα καθιστά δυνατό τον πληθυσμό μιας ποικιλίας οικοτόπων και η στενοβιοντικότητα περιορίζει απότομα το εύρος των ενδιαιτημάτων που είναι κατάλληλα για το είδος, αυτές οι δύο ομάδες ονομάζονται συχνά ευρυ- ή στενοτοπικές, αντίστοιχα.

Ευρυβιοντς, ζωικοί και φυτικοί οργανισμοί ικανοί να υπάρχουν υπό σημαντικές αλλαγές στις περιβαλλοντικές συνθήκες. Για παράδειγμα, οι κάτοικοι της θαλάσσιας παραθαλάσσιας ζώνης υφίστανται τακτική ξήρανση κατά την άμπωτη, ισχυρή θέρμανση το καλοκαίρι και ψύξη και μερικές φορές παγωνιά το χειμώνα (ευρυθερμικά ζώα). Οι κάτοικοι των εκβολών ποταμών το αντέχουν. διακυμάνσεις της αλατότητας του νερού (ζώα ευρυαλίνης). ένας αριθμός ζώων υπάρχει σε ένα ευρύ φάσμα υδροστατικής πίεσης (ευρυβάτες). Πολλοί επίγειοι κάτοικοι εύκρατων γεωγραφικών πλάτη είναι σε θέση να αντέξουν τις μεγάλες εποχιακές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας.

Ο ευρυβιοντισμός του είδους αυξάνεται από την ικανότητα ανοχής σε δυσμενείς συνθήκες σε κατάσταση αναβίωσης (πολλά βακτήρια, σπόρια και σπόροι πολλών φυτών, ενήλικα πολυετή φυτά ψυχρών και εύκρατων γεωγραφικών πλάτη, μπουμπούκια διαχείμασης σπόγγων γλυκού νερού και βρυόζωων, αυγά κλαδιών μαλακόστρακα, ενήλικες όψιμες και μερικά rotifers, κ.λπ.) ή χειμερία νάρκη (ορισμένα θηλαστικά).

Ο ΚΑΝΟΝΑΣ ΤΣΕΤΒΕΡΙΚΟΦ,Κατά κανόνα, σύμφωνα με τον Krom, στη φύση όλοι οι τύποι ζωντανών οργανισμών αντιπροσωπεύονται όχι από μεμονωμένα μεμονωμένα άτομα, αλλά με τη μορφή συσσωματωμάτων αριθμών (μερικές φορές πολύ μεγάλου) ατόμων-πληθυσμών. Αναπαράγεται από τον S. S. Chetverikov (1903).

Θέα- αυτό είναι ένα ιστορικά εδραιωμένο σύνολο πληθυσμών ατόμων, παρόμοιων σε μορφο-φυσιολογικές ιδιότητες, ικανά να διασταυρώνονται ελεύθερα μεταξύ τους και να παράγουν γόνιμους απογόνους, που καταλαμβάνουν μια συγκεκριμένη περιοχή. Κάθε τύπος ζωντανού οργανισμού μπορεί να περιγραφεί από ένα σύνολο ιδιαίτερα χαρακτηριστικά, ιδιότητες που ονομάζονται χαρακτηριστικά του είδους. Τα χαρακτηριστικά ενός είδους με τα οποία μπορεί να διακριθεί ένα είδος από ένα άλλο ονομάζονται κριτήρια ειδών.

Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα είναι επτά γενικά κριτήρια της φόρμας:

1. Συγκεκριμένος τύπος οργάνωσης: ένα σύνολο χαρακτηριστικών χαρακτηριστικών που καθιστούν δυνατή τη διάκριση ατόμων ενός συγκεκριμένου είδους από άτομα ενός άλλου.

2. Γεωγραφική βεβαιότητα: η ύπαρξη ατόμων ενός είδους σε ένα συγκεκριμένο μέρος της υδρογείου. περιοχή - η περιοχή όπου ζουν άτομα ενός συγκεκριμένου είδους.

3. Οικολογική βεβαιότητα: τα άτομα ενός είδους ζουν σε ένα συγκεκριμένο εύρος τιμών φυσικών περιβαλλοντικών παραγόντων, όπως θερμοκρασία, υγρασία, πίεση κ.λπ.

4. Διαφοροποίηση: ένα είδος αποτελείται από μικρότερες ομάδες ατόμων.

5. Διακριτικότητα: τα άτομα ενός συγκεκριμένου είδους διαχωρίζονται από τα άτομα ενός άλλου με ένα κενό.Η ρήξη καθορίζεται από τη δράση απομονωτικών μηχανισμών, όπως αποκλίσεις στο χρόνο αναπαραγωγής, χρήση ειδικών αντιδράσεων συμπεριφοράς, στειρότητα υβριδίων , και τα λοιπά.

6. Αναπαραγωγιμότητα: η αναπαραγωγή των ατόμων μπορεί να πραγματοποιηθεί ασεξουαλικά (ο βαθμός μεταβλητότητας είναι χαμηλός) και σεξουαλικά (ο βαθμός μεταβλητότητας είναι υψηλός, αφού κάθε οργανισμός συνδυάζει τα χαρακτηριστικά του πατέρα και της μητέρας).

7. Ορισμένο επίπεδο αριθμών: οι αριθμοί υφίστανται περιοδικές (κύματα ζωής) και μη περιοδικές αλλαγές.

Τα άτομα οποιουδήποτε είδους κατανέμονται εξαιρετικά άνισα στο διάστημα. Για παράδειγμα, η τσουκνίδα, εντός του εύρους της, βρίσκεται μόνο σε υγρά, σκιερά μέρη με γόνιμο έδαφος, σχηματίζοντας αλσύλλια στις πλημμυρικές πεδιάδες ποταμών, ρυακιών, γύρω από λίμνες, κατά μήκος των άκρων βάλτων, σε μικτά δάση και πυκνότητες θάμνων. Αποικίες του ευρωπαϊκού τυφλοπόντικα, σαφώς ορατές στους αναχώματα της γης, βρίσκονται στις παρυφές των δασών, στα λιβάδια και στα χωράφια. Κατάλληλο για ζωή
Παρόλο που οι βιότοποι βρίσκονται συχνά εντός της περιοχής, δεν καλύπτουν ολόκληρη την περιοχή, και ως εκ τούτου άτομα αυτού του είδους δεν βρίσκονται σε άλλα μέρη του. Δεν έχει νόημα να ψάχνεις τσουκνίδες σε πευκοδάσος ή τυφλοπόντικα σε βάλτο.

Έτσι, η άνιση κατανομή ενός είδους στο χώρο εκφράζεται με τη μορφή «νησιών πυκνότητας», «συμπυκνώσεων». Περιοχές με σχετικά υψηλή εξάπλωση αυτού του είδους εναλλάσσονται με περιοχές με χαμηλή αφθονία. Τέτοια «κέντρα πυκνότητας» του πληθυσμού κάθε είδους ονομάζονται πληθυσμοί. Ένας πληθυσμός είναι μια συλλογή ατόμων ενός συγκεκριμένου είδους για μεγάλο χρονικό διάστημα ( μεγάλος αριθμόςγενιές) που κατοικούν σε συγκεκριμένο χώρο (τμήμα της περιοχής), και απομονώνονται από άλλους παρόμοιους πληθυσμούς.

Η ελεύθερη διέλευση (πανμιξία) πρακτικά πραγματοποιείται εντός του πληθυσμού. Με άλλα λόγια, ένας πληθυσμός είναι μια ομάδα ατόμων που ενώνονται ελεύθερα, ζουν για μεγάλο χρονικό διάστημα σε μια συγκεκριμένη περιοχή και είναι σχετικά απομονωμένα από άλλες παρόμοιες ομάδες. Ένα είδος, επομένως, είναι μια συλλογή πληθυσμών και ένας πληθυσμός είναι μια δομική μονάδα ενός είδους.

Διαφορά πληθυσμού και είδους:

1) άτομα διαφορετικών πληθυσμών διασταυρώνονται ελεύθερα μεταξύ τους,

2) τα άτομα διαφορετικών πληθυσμών διαφέρουν ελάχιστα μεταξύ τους,

3) δεν υπάρχει χάσμα μεταξύ δύο γειτονικών πληθυσμών, δηλαδή υπάρχει σταδιακή μετάβαση μεταξύ τους.

Η διαδικασία της ειδογένεσης. Ας υποθέσουμε ότι ένα δεδομένο είδος καταλαμβάνει ένα συγκεκριμένο βιότοπο που καθορίζεται από το πρότυπο διατροφής του. Ως αποτέλεσμα της απόκλισης μεταξύ των ατόμων, το εύρος αυξάνεται. Ο νέος βιότοπος θα περιέχει περιοχές με διαφορετικά φυτά τροφίμων, φυσικές και χημικές ιδιότητες κ.λπ. Τα άτομα που βρίσκονται σε διαφορετικά μέρη του οικοτόπου σχηματίζουν πληθυσμούς. Στο μέλλον, ως αποτέλεσμα των ολοένα αυξανόμενων διαφορών μεταξύ των ατόμων των πληθυσμών, θα γίνεται όλο και πιο σαφές ότι τα άτομα ενός πληθυσμού διαφέρουν κατά κάποιο τρόπο από τα άτομα ενός άλλου πληθυσμού. Συντελείται μια διαδικασία πληθυσμιακής απόκλισης. Σε καθένα από αυτά συσσωρεύονται μεταλλάξεις.

Οι εκπρόσωποι οποιουδήποτε είδους στο τοπικό τμήμα της περιοχής αποτελούν έναν τοπικό πληθυσμό. Το σύνολο των τοπικών πληθυσμών που συνδέονται με περιοχές της περιοχής που είναι ομοιογενείς ως προς τις συνθήκες διαβίωσης είναι οικολογικός πληθυσμός. Έτσι, αν ένα είδος ζει σε λιβάδι και δάσος, τότε μιλούν για τους πληθυσμούς των τσίχλων και των λιβαδιών του. Οι πληθυσμοί εντός της περιοχής ενός είδους που σχετίζονται με συγκεκριμένα γεωγραφικά όρια ονομάζονται γεωγραφικοί πληθυσμοί.
Τα μεγέθη και τα όρια του πληθυσμού μπορούν να αλλάξουν δραματικά. Κατά τη διάρκεια των εστιών μαζικής αναπαραγωγής, το είδος εξαπλώνεται πολύ ευρέως και δημιουργούνται γιγάντιοι πληθυσμοί.

Ένα σύνολο γεωγραφικών πληθυσμών με επίμονα σημάδια, η ικανότητα διασταύρωσης και παραγωγής γόνιμων απογόνων ονομάζεται υποείδος. Ο Δαρβίνος είπε ότι ο σχηματισμός νέων ειδών συμβαίνει μέσω ποικιλιών (υποειδών).

Ωστόσο, πρέπει να θυμόμαστε ότι στη φύση συχνά λείπει κάποιο στοιχείο.
Οι μεταλλάξεις που συμβαίνουν σε άτομα κάθε υποείδους δεν μπορούν από μόνες τους να οδηγήσουν στο σχηματισμό νέων ειδών. Ο λόγος έγκειται στο γεγονός ότι αυτή η μετάλλαξη θα περιπλανηθεί σε όλο τον πληθυσμό, αφού τα άτομα του υποείδους, όπως γνωρίζουμε, δεν είναι αναπαραγωγικά απομονωμένα. Εάν μια μετάλλαξη είναι ωφέλιμη, αυξάνει την ετεροζυγωτία του πληθυσμού· εάν είναι επιβλαβής, απλώς θα απορριφθεί με επιλογή.

Ως αποτέλεσμα της συνεχούς διαδικασίας μετάλλαξης και της ελεύθερης διασταύρωσης, οι μεταλλάξεις συσσωρεύονται στους πληθυσμούς. Σύμφωνα με τη θεωρία του I. I. Shmalhausen, δημιουργείται ένα απόθεμα κληρονομικής μεταβλητότητας, δηλαδή η συντριπτική πλειοψηφία των μεταλλάξεων που προκύπτουν είναι υπολειπόμενες και δεν εκδηλώνονται φαινοτυπικά. Μόλις επιτευχθεί υψηλή συγκέντρωση μεταλλάξεων στην ετερόζυγη κατάσταση, καθίσταται δυνατή η διασταύρωση ατόμων που φέρουν υπολειπόμενα γονίδια. Στην περίπτωση αυτή εμφανίζονται ομόζυγα άτομα στα οποία οι μεταλλάξεις εκδηλώνονται ήδη φαινοτυπικά. Σε αυτές τις περιπτώσεις, οι μεταλλάξεις είναι ήδη υπό έλεγχο ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ.
Αλλά αυτό δεν είναι ακόμη καθοριστικό για τη διαδικασία της ειδογένεσης, επειδή οι φυσικοί πληθυσμοί είναι ανοιχτοί και τα ξένα γονίδια από γειτονικούς πληθυσμούς εισάγονται συνεχώς σε αυτούς.

Υπάρχει μια γονιδιακή ροή επαρκής για να διατηρηθεί μια υψηλή ομοιότητα των δεξαμενών γονιδίων (το σύνολο όλων των γονότυπων) όλων των τοπικών πληθυσμών. Υπολογίζεται ότι η αναπλήρωση της δεξαμενής γονιδίων λόγω ξένων γονιδίων σε έναν πληθυσμό που αποτελείται από 200 άτομα, καθένα από τα οποία έχει 100.000 τόπους, είναι 100 φορές μεγαλύτερη από ό,τι οφείλεται σε μεταλλάξεις. Κατά συνέπεια, κανένας πληθυσμός δεν μπορεί να αλλάξει δραματικά εφόσον υπόκειται στην κανονικοποιητική επίδραση της ροής των γονιδίων. Η αντίσταση ενός πληθυσμού στις αλλαγές της γενετικής του σύνθεσης υπό την επίδραση της επιλογής ονομάζεται γενετική ομοιόσταση.

Ως αποτέλεσμα της γενετικής ομοιόστασης σε έναν πληθυσμό, ο σχηματισμός ενός νέου είδους είναι πολύ δύσκολος. Πρέπει να τηρηθεί μια ακόμη προϋπόθεση! Δηλαδή, είναι απαραίτητο να απομονωθεί η γονιδιακή δεξαμενή του θυγατρικού πληθυσμού από τη μητρική γονιδιακή δεξαμενή. Η απομόνωση μπορεί να έχει δύο μορφές: χωρική και χρονική. Η χωρική απομόνωση οφείλεται σε διάφορα γεωγραφικά εμπόδια, όπως έρημοι, δάση, ποτάμια, αμμόλοφοι και πλημμυρικές πεδιάδες. Τις περισσότερες φορές, η χωρική απομόνωση συμβαίνει λόγω μιας απότομης μείωσης του συνεχούς εύρους και της αποσύνθεσής του σε ξεχωριστές τσέπες ή κόγχες.

Συχνά ένας πληθυσμός απομονώνεται ως αποτέλεσμα της μετανάστευσης. Σε αυτή την περίπτωση, προκύπτει ένας απομονωμένος πληθυσμός. Ωστόσο, δεδομένου ότι ο αριθμός των ατόμων σε έναν απομονωμένο πληθυσμό είναι συνήθως μικρός, υπάρχει κίνδυνος ενδογαμίας - εκφυλισμού που σχετίζεται με την ενδογαμία. Η ειδοποίηση που βασίζεται στη χωρική απομόνωση ονομάζεται γεωγραφική.

Η προσωρινή μορφή απομόνωσης περιλαμβάνει αλλαγές στο χρόνο αναπαραγωγής και αλλαγές σε ολόκληρο τον κύκλο ζωής. Η ειδοποίηση που βασίζεται στην προσωρινή απομόνωση ονομάζεται οικολογική.
Το καθοριστικό και στις δύο περιπτώσεις είναι η δημιουργία ενός νέου, ασυμβίβαστου με το παλιό, γενετικό σύστημα. Η εξέλιξη πραγματοποιείται μέσω της ειδογένεσης, γι' αυτό λένε ότι ένα είδος είναι ένα στοιχειώδες εξελικτικό σύστημα. Ένας πληθυσμός είναι μια στοιχειώδης εξελικτική μονάδα!

Στατιστικά και δυναμικά χαρακτηριστικά πληθυσμών.

Τα είδη των οργανισμών εισέρχονται στη βιοκένωση όχι ως άτομα, αλλά ως πληθυσμοί ή μέρη τους. Ένας πληθυσμός είναι ένα μέρος ενός είδους (αποτελείται από άτομα του ίδιου είδους), που καταλαμβάνει έναν σχετικά ομοιογενή χώρο και είναι ικανό να αυτορυθμίζεται και να διατηρεί έναν ορισμένο αριθμό. Κάθε είδος εντός της κατεχόμενης επικράτειας χωρίζεται σε πληθυσμούς Αν λάβουμε υπόψη την επίδραση περιβαλλοντικών παραγόντων σε έναν μεμονωμένο οργανισμό, τότε σε ένα ορισμένο επίπεδο του παράγοντα (για παράδειγμα, θερμοκρασία), το υπό μελέτη άτομο είτε θα επιβιώσει είτε θα πεθάνει. Η εικόνα αλλάζει όταν μελετάμε την επίδραση του ίδιου παράγοντα σε μια ομάδα οργανισμών του ίδιου είδους.

Μερικά άτομα θα πεθάνουν ή θα μειώσουν τη ζωτική τους δραστηριότητα σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, άλλα - σε χαμηλότερη θερμοκρασία και άλλα - σε υψηλότερη. Επομένως, μπορούμε να δώσουμε έναν άλλο ορισμό του πληθυσμού: όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί, προκειμένου να επιβιώσουν και να παράγουν απόγονοι, πρέπει, υπό δυναμικές περιβαλλοντικές συνθήκες να υπάρχουν παράγοντες με τη μορφή ομάδων, ή πληθυσμών, δηλ. μια συλλογή ατόμων που συγκατοικούν με παρόμοια κληρονομικότητα Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό ενός πληθυσμού είναι η συνολική έκταση που καταλαμβάνει. Όμως μέσα σε έναν πληθυσμό μπορεί να υπάρχουν ομάδες που είναι λίγο πολύ απομονωμένες για διάφορους λόγους.

Ως εκ τούτου, είναι δύσκολο να δοθεί ένας εξαντλητικός ορισμός του πληθυσμού λόγω των ασαφών ορίων μεταξύ μεμονωμένων ομάδων ατόμων. Κάθε είδος αποτελείται από έναν ή περισσότερους πληθυσμούς, και έτσι ένας πληθυσμός είναι η μορφή ύπαρξης ενός είδους, η μικρότερη εξελισσόμενη μονάδα του. Για πληθυσμούς διαφόρων ειδών, υπάρχουν αποδεκτά όρια για τη μείωση του αριθμού των ατόμων, πέρα ​​από τα οποία η ύπαρξη του πληθυσμού καθίσταται αδύνατη. Δεν υπάρχουν ακριβή δεδομένα για τις κρίσιμες τιμές πληθυσμιακών αριθμών στη βιβλιογραφία. Οι τιμές που δίνονται είναι αντιφατικές. Ωστόσο, το γεγονός παραμένει αναμφισβήτητο ότι όσο μικρότερα είναι τα άτομα, τόσο υψηλότερες είναι οι κρίσιμες τιμές των αριθμών τους. Για τους μικροοργανισμούς αυτό είναι εκατομμύρια άτομα, για τα έντομα - δεκάδες και εκατοντάδες χιλιάδες, και για τα μεγάλα θηλαστικά - αρκετές δεκάδες.

Ο αριθμός δεν πρέπει να μειωθεί κάτω από τα όρια πέρα ​​από τα οποία μειώνεται απότομα η πιθανότητα να συναντήσετε σεξουαλικούς συντρόφους. Ο κρίσιμος αριθμός εξαρτάται επίσης από άλλους παράγοντες. Για παράδειγμα, για ορισμένους οργανισμούς ένας ομαδικός τρόπος ζωής (αποικίες, κοπάδια, κοπάδια) είναι συγκεκριμένος. Οι ομάδες μέσα σε έναν πληθυσμό είναι σχετικά απομονωμένες. Μπορεί να υπάρξουν περιπτώσεις όπου ο πληθυσμός στο σύνολό του είναι ακόμα αρκετά μεγάλος και ο αριθμός των μεμονωμένων ομάδων μειώνεται κάτω από τα κρίσιμα όρια.

Για παράδειγμα, μια αποικία (ομάδα) του περουβιανού κορμοράνου πρέπει να έχει πληθυσμό τουλάχιστον 10 χιλιάδων ατόμων και το κοπάδι τάρανδος- 300 - 400 κεφαλές. Για την κατανόηση των μηχανισμών λειτουργίας και την επίλυση ζητημάτων χρήσης πληθυσμών, οι πληροφορίες σχετικά με τη δομή τους έχουν μεγάλη σημασία. Υπάρχουν φύλο, ηλικία, εδαφική και άλλα είδη δομής. Σε θεωρητικούς και εφαρμοσμένους όρους, τα πιο σημαντικά δεδομένα αφορούν την ηλικιακή δομή - την αναλογία ατόμων (συχνά συνδυασμένα σε ομάδες) διαφορετικών ηλικιών.

Τα ζώα χωρίζονται στις ακόλουθες ηλικιακές ομάδες:

Ομάδα ανηλίκων (παιδιά) γεροντική ομάδα (γεροντική ομάδα, που δεν εμπλέκεται στην αναπαραγωγή)

Ομάδα ενηλίκων (άτομα που ασχολούνται με την αναπαραγωγή).

Τυπικά, οι φυσιολογικοί πληθυσμοί χαρακτηρίζονται από τη μεγαλύτερη βιωσιμότητα, στην οποία όλες οι ηλικίες αντιπροσωπεύονται σχετικά ομοιόμορφα. Σε έναν οπισθοδρομικό (απειλούμενο) πληθυσμό κυριαρχούν τα γεροντικά άτομα, γεγονός που υποδηλώνει την παρουσία αρνητικών παραγόντων που διαταράσσουν τις αναπαραγωγικές λειτουργίες. Απαιτούνται επείγοντα μέτρα για τον εντοπισμό και την εξάλειψη των αιτιών αυτής της κατάστασης. Οι εισβολείς (επεμβατικοί) πληθυσμοί αντιπροσωπεύονται κυρίως από νεαρά άτομα. Η ζωτικότητά τους συνήθως δεν προκαλεί ανησυχία, αλλά υπάρχει μεγάλη πιθανότητα εξάρσεων υπερβολικά μεγάλου αριθμού ατόμων, καθώς δεν έχουν δημιουργηθεί τροφικές και άλλες συνδέσεις σε τέτοιους πληθυσμούς.

Είναι ιδιαίτερα επικίνδυνο εάν πρόκειται για πληθυσμό ειδών που προηγουμένως απουσίαζαν από την περιοχή. Στην περίπτωση αυτή, οι πληθυσμοί συνήθως βρίσκουν και καταλαμβάνουν μια ελεύθερη οικολογική θέση και συνειδητοποιούν το δυναμικό αναπαραγωγής τους, αυξάνοντας εντατικά τον αριθμό τους. ) ή βιομάζα (στα φυτά), η οποία αυξάνεται κατά τη χρονική περίοδο μεταξύ των αποσύρσεων. Πρώτα από όλα θα πρέπει να αφαιρεθούν άτομα μεταπαραγωγικής ηλικίας (που έχουν ολοκληρώσει την αναπαραγωγή). Εάν ο στόχος είναι η απόκτηση ενός συγκεκριμένου προϊόντος, τότε η ηλικία, το φύλο και άλλα χαρακτηριστικά των πληθυσμών προσαρμόζονται λαμβάνοντας υπόψη την εργασία.

Η εκμετάλλευση των πληθυσμών των φυτικών κοινοτήτων (για παράδειγμα, για την παραγωγή ξυλείας) είναι συνήθως χρονισμένη ώστε να συμπίπτει με την περίοδο της επιβράδυνσης της ανάπτυξης που σχετίζεται με την ηλικία (συσσώρευση προϊόντος). Αυτή η περίοδος συνήθως συμπίπτει με τη μέγιστη συσσώρευση ξυλώδους μάζας ανά μονάδα επιφάνειας. Ο πληθυσμός χαρακτηρίζεται επίσης από μια ορισμένη αναλογία φύλων και η αναλογία ανδρών και θηλυκών δεν είναι ίση με 1:1. Υπάρχουν γνωστές περιπτώσεις έντονης επικράτησης του ενός ή του άλλου φύλου, εναλλαγή γενεών με απουσία αρσενικών. Κάθε πληθυσμός μπορεί επίσης να έχει μια σύνθετη χωρική δομή (διαιρείται σε περισσότερο ή λιγότερο μεγάλες ιεραρχικές ομάδες - από γεωγραφικές έως στοιχειώδεις (μικροπληθυσμοί).

Έτσι, εάν το ποσοστό θνησιμότητας δεν εξαρτάται από την ηλικία των ατόμων, τότε η καμπύλη επιβίωσης είναι μια φθίνουσα γραμμή (βλ. σχήμα, τύπος Ι). Δηλαδή, ο θάνατος των ατόμων συμβαίνει ομοιόμορφα σε αυτόν τον τύπο, το ποσοστό θνησιμότητας παραμένει σταθερό σε όλη τη διάρκεια της ζωής. Μια τέτοια καμπύλη επιβίωσης είναι χαρακτηριστική των ειδών των οποίων η ανάπτυξη συμβαίνει χωρίς μεταμόρφωση με επαρκή σταθερότητα των γεννημένων απογόνων. Αυτός ο τύπος συνήθως ονομάζεται τύπος ύδρας - χαρακτηρίζεται από μια καμπύλη επιβίωσης που πλησιάζει μια ευθεία γραμμή. Σε είδη για τα οποία ο ρόλος των εξωτερικών παραγόντων στη θνησιμότητα είναι μικρός, η καμπύλη επιβίωσης χαρακτηρίζεται από μια ελαφρά μείωση μέχρι μια ορισμένη ηλικία, μετά την οποία υπάρχει μια απότομη πτώση ως αποτέλεσμα της φυσικής (φυσιολογικής) θνησιμότητας.

Τύπος II στην εικόνα. Η φύση της καμπύλης επιβίωσης κοντά σε αυτόν τον τύπο είναι χαρακτηριστική των ανθρώπων (αν και η καμπύλη επιβίωσης του ανθρώπου είναι κάπως πιο επίπεδη και, επομένως, είναι κάτι μεταξύ των τύπων I και II). Αυτός ο τύπος ονομάζεται τύπος Drosophila: είναι αυτό που εμφανίζουν οι μύγες σε εργαστηριακές συνθήκες (δεν τρώγονται από τα αρπακτικά). Χαρακτηριστικό πολλών ειδών υψηλό ποσοστό θνησιμότηταςεπί πρώιμα στάδιαοντογένεση. Σε τέτοια είδη, η καμπύλη επιβίωσης χαρακτηρίζεται από μια απότομη πτώση στην περιοχή μικρότερες ηλικίες. Τα άτομα που επιβιώνουν στην «κρίσιμη» ηλικία παρουσιάζουν χαμηλή θνησιμότητα και ζουν σε μεγαλύτερες ηλικίες. Ο τύπος ονομάζεται τύπος στρειδιού. Τύπος III στην εικόνα. Η μελέτη των καμπυλών επιβίωσης παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον για τον οικολόγο. Μας επιτρέπει να κρίνουμε σε ποια ηλικία ένα συγκεκριμένο είδος είναι πιο ευάλωτο. Εάν τα αποτελέσματα των αιτιών που μπορούν να αλλάξουν τη γονιμότητα ή τη θνησιμότητα εμφανιστούν στο πιο ευάλωτο στάδιο, τότε η επίδρασή τους στη μετέπειτα ανάπτυξη του πληθυσμού θα είναι μεγαλύτερη. Αυτό το μοτίβο πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την οργάνωση του κυνηγιού ή του ελέγχου παρασίτων.

Ηλικιακές και φύλο δομές πληθυσμών.

Κάθε πληθυσμός χαρακτηρίζεται από μια συγκεκριμένη οργάνωση. Η κατανομή των ατόμων στην επικράτεια, η αναλογία ομάδων ατόμων ανά φύλο, ηλικία, μορφολογικά, φυσιολογικά, συμπεριφορικά και γενετικά χαρακτηριστικά αντικατοπτρίζουν τα αντίστοιχα πληθυσμιακή δομή : χωρική, φύλο, ηλικία κ.λπ. Η δομή διαμορφώνεται, αφενός, με βάση τις γενικές βιολογικές ιδιότητες του είδους, και αφετέρου, υπό την επίδραση αβιοτικών περιβαλλοντικών παραγόντων και πληθυσμών άλλων ειδών.

Η δομή του πληθυσμού είναι επομένως προσαρμοστική. Διαφορετικοί πληθυσμοί του ίδιου είδους έχουν τόσο παρόμοια όσο και διακριτικά χαρακτηριστικά που χαρακτηρίζουν τις συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες στους οικοτόπους τους.

Γενικά, εκτός από τις προσαρμοστικές ικανότητες μεμονωμένων ατόμων, σε ορισμένες περιοχές διαμορφώνονται προσαρμοστικά χαρακτηριστικά της ομαδικής προσαρμογής του πληθυσμού ως υπερατομικό σύστημα, γεγονός που δείχνει ότι τα προσαρμοστικά χαρακτηριστικά του πληθυσμού είναι πολύ υψηλότερα από αυτά των ατόμων. συνθέτοντας το.

Ηλικιακή σύνθεση- είναι σημαντικό για την ύπαρξη πληθυσμού. Η μέση διάρκεια ζωής των οργανισμών και η αναλογία αριθμών (ή βιομάζας) ατόμων διαφορετικών ηλικιών χαρακτηρίζονται από την ηλικιακή δομή του πληθυσμού. Ο σχηματισμός της ηλικιακής δομής συμβαίνει ως αποτέλεσμα της συνδυασμένης δράσης των διαδικασιών αναπαραγωγής και θνησιμότητας.

Σε οποιονδήποτε πληθυσμό, διακρίνονται συμβατικά 3 ηλικιακές οικολογικές ομάδες:

Προ-αναπαραγωγική;

Αναπαραγωγικός;

Μετα-αναπαραγωγική.

Η προ-αναπαραγωγική ομάδα περιλαμβάνει άτομα που δεν είναι ακόμη ικανά για αναπαραγωγή. Αναπαραγωγικά - άτομα ικανά για αναπαραγωγή. Μετα-αναπαραγωγικά - άτομα που έχουν χάσει την ικανότητα αναπαραγωγής. Η διάρκεια αυτών των περιόδων ποικίλλει πολύ ανάλογα με τον τύπο του οργανισμού.

Υπό ευνοϊκές συνθήκες, ο πληθυσμός περιλαμβάνει όλες τις ηλικιακές ομάδες και διατηρεί μια λίγο πολύ σταθερή ηλικιακή σύνθεση. Στους ταχέως αναπτυσσόμενους πληθυσμούς, κυριαρχούν τα νεαρά άτομα, ενώ σε πληθυσμούς που μειώνονται, τα ηλικιωμένα άτομα δεν είναι πλέον σε θέση να αναπαράγονται εντατικά. Τέτοιοι πληθυσμοί είναι μη παραγωγικοί και όχι αρκετά σταθεροί.

Υπάρχουν τύποι με απλή ηλικιακή δομή πληθυσμούς που αποτελούνται από άτομα σχεδόν της ίδιας ηλικίας.

Για παράδειγμα, όλα τα ετήσια φυτά ενός πληθυσμού βρίσκονται στο στάδιο της φύτευσης την άνοιξη, μετά ανθίζουν σχεδόν ταυτόχρονα και παράγουν σπόρους το φθινόπωρο.

Σε είδη με σύνθετη ηλικιακή δομή οι πληθυσμοί έχουν πολλές γενιές που ζουν ταυτόχρονα.

Για παράδειγμα, οι ελέφαντες έχουν ιστορικό νεαρών, ώριμων και γερασμένων ζώων.

Οι πληθυσμοί που περιλαμβάνουν πολλές γενιές (διαφορετικών ηλικιακών ομάδων) είναι πιο σταθεροί και λιγότερο επιρρεπείς στην επίδραση παραγόντων που επηρεάζουν την αναπαραγωγή ή τη θνησιμότητα σε ένα συγκεκριμένο έτος. Οι ακραίες συνθήκες μπορεί να οδηγήσουν στο θάνατο των πιο ευάλωτων ηλικιακών ομάδων, αλλά οι πιο ανθεκτικές επιβιώνουν και γεννούν νέες γενιές.

Για παράδειγμα, ένα άτομο θεωρείται ως βιολογικό είδος με σύμπλεγμα ηλικιακή δομή. Η σταθερότητα των πληθυσμών του είδους αποδείχθηκε, για παράδειγμα, κατά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο.

Για τη μελέτη των ηλικιακών δομών των πληθυσμών, χρησιμοποιούνται γραφικές τεχνικές, για παράδειγμα, πυραμίδες ηλικίας πληθυσμού, που χρησιμοποιούνται ευρέως σε δημογραφικές μελέτες (Εικ. 3.9).

Εικ.3.9. Πυραμίδες ηλικίας πληθυσμού.

Α - μαζική αναπαραγωγή, Β - σταθερός πληθυσμός, Γ - μείωση του πληθυσμού

Η σταθερότητα των πληθυσμών των ειδών εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από σεξουαλική δομή , δηλ. αναλογίες ατόμων διαφορετικών φύλων. Οι σεξουαλικές ομάδες μέσα στους πληθυσμούς σχηματίζονται με βάση τις διαφορές στη μορφολογία (σχήμα και δομή του σώματος) και την οικολογία των διαφορετικών φύλων.

Για παράδειγμα, σε ορισμένα έντομα, τα αρσενικά έχουν φτερά, αλλά τα θηλυκά όχι, τα αρσενικά ορισμένων θηλαστικών έχουν κέρατα, αλλά τα θηλυκά όχι, τα αρσενικά πουλιά έχουν φωτεινό φτέρωμα, ενώ τα θηλυκά έχουν καμουφλάζ.

Οι οικολογικές διαφορές αντικατοπτρίζονται στις διατροφικές προτιμήσεις (τα θηλυκά πολλών κουνουπιών ρουφούν αίμα, ενώ τα αρσενικά τρέφονται με νέκταρ).

Ο γενετικός μηχανισμός εξασφαλίζει περίπου ίση αναλογία ατόμων και των δύο φύλων κατά τη γέννηση. Ωστόσο, η αρχική αναλογία σύντομα διαταράσσεται ως αποτέλεσμα φυσιολογικών, συμπεριφορικών και περιβαλλοντικών διαφορών μεταξύ αρσενικών και θηλυκών, προκαλώντας άνιση θνησιμότητα.

Η ανάλυση της δομής ηλικίας και φύλου των πληθυσμών καθιστά δυνατή την πρόβλεψη των αριθμών τους για ορισμένες επόμενες γενιές και χρόνια. Αυτό είναι σημαντικό κατά την αξιολόγηση των δυνατοτήτων ψαρέματος, σκοποβολής ζώων, εξοικονόμησης καλλιεργειών από επιθέσεις ακρίδων και σε άλλες περιπτώσεις.

Οι υψηλές θερμοκρασίες είναι επιβλαβείς για όλα σχεδόν τα έμβια όντα. Μια αύξηση της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος στους +50 °C είναι αρκετά αρκετή για να προκαλέσει κατάθλιψη και θάνατο μεγάλης ποικιλίας οργανισμών. Δεν χρειάζεται να μιλήσουμε για περισσότερα υψηλές θερμοκρασίες.

Ως όριο εξάπλωσης της ζωής θεωρείται η θερμοκρασία +100 °C, στην οποία συμβαίνει μετουσίωση της πρωτεΐνης, δηλαδή καταστρέφεται η δομή των μορίων πρωτεΐνης. Για μεγάλο χρονικό διάστημα πίστευαν ότι δεν υπήρχαν πλάσματα στη φύση που θα μπορούσαν εύκολα να ανεχθούν θερμοκρασίες στην περιοχή από 50 έως 100 ° C. Ωστόσο τελευταίες ανακαλύψειςοι επιστήμονες λένε το αντίθετο.

Αρχικά, ανακαλύφθηκαν βακτήρια που προσαρμόστηκαν στη ζωή σε θερμές πηγές με θερμοκρασίες νερού έως +90 ºС. Το 1983 άλλος ταγματάρχης επιστημονική ανακάλυψη. Μια ομάδα Αμερικανών βιολόγων μελέτησε πηγές θερμικού νερού κορεσμένες με μέταλλα που βρίσκονται στον πυθμένα του Ειρηνικού Ωκεανού.

Οι μαύροι καπνιστές, παρόμοιοι με τους κόλουρους κώνους, βρίσκονται σε βάθος 2000 μ. Το ύψος τους είναι 70 μ. και η διάμετρος της βάσης τους 200 μ. Οι καπνιστές ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά κοντά στα νησιά Γκαλαπάγκος.

Βρίσκονται σε μεγάλα βάθη, αυτοί οι «μαύροι καπνιστές», όπως τους αποκαλούν οι γεωλόγοι, απορροφούν ενεργά το νερό. Εδώ θερμαίνεται λόγω της θερμότητας που προέρχεται από τη βαθιά καυτή ουσία της Γης και παίρνει θερμοκρασία μεγαλύτερη από +200 ° C.

Το νερό στις πηγές δεν βράζει μόνο γιατί είναι υπό υψηλή πίεση και είναι εμπλουτισμένο με μέταλλα από τα έγκατα του πλανήτη. Μια στήλη νερού υψώνεται πάνω από τους «μαύρους καπνιστές». Η πίεση που δημιουργείται εδώ, σε βάθος περίπου 2000 m (και ακόμη πολύ μεγαλύτερο), είναι 265 atm. Σε τέτοια υψηλή πίεση, ακόμη και τα μεταλλικά νερά ορισμένων πηγών, με θερμοκρασίες έως +350 ° C, δεν βράζουν.

Ως αποτέλεσμα της ανάμειξης με το νερό των ωκεανών, τα ιαματικά νερά ψύχονται σχετικά γρήγορα, αλλά τα βακτήρια που ανακάλυψαν οι Αμερικανοί σε αυτά τα βάθη προσπαθούν να μείνουν μακριά από το ψυχρό νερό. Καταπληκτικοί μικροοργανισμοί έχουν προσαρμοστεί για να τρέφονται με μέταλλα σε νερά που θερμαίνονται στους +250 °C. Οι χαμηλότερες θερμοκρασίες έχουν καταθλιπτική επίδραση στα μικρόβια. Ήδη σε νερό με θερμοκρασία περίπου +80 ° C, αν και τα βακτήρια παραμένουν βιώσιμα, σταματούν να πολλαπλασιάζονται.

Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακριβώς ποιο είναι το μυστικό της φανταστικής αντοχής αυτών των μικροσκοπικών ζωντανών πλασμάτων, που ανέχονται εύκολα τη θέρμανση μέχρι το σημείο τήξης του κασσίτερου.

Το σχήμα του σώματος των βακτηρίων που κατοικούν στους μαύρους καπνιστές είναι ακανόνιστο. Συχνά οι οργανισμοί είναι εξοπλισμένοι με μακριές προεξοχές. Τα βακτήρια απορροφούν το θείο, μετατρέποντάς το σε οργανική ύλη. Το Pogonophora και το vestimentifera σχημάτισαν μια συμβίωση μαζί τους για να φάνε αυτή την οργανική ύλη.

Προσεκτικές βιοχημικές μελέτες αποκάλυψαν την παρουσία ενός προστατευτικού μηχανισμού στα βακτηριακά κύτταρα. Το μόριο της ουσίας του κληρονομικού DNA, στο οποίο αποθηκεύονται οι γενετικές πληροφορίες, σε ορισμένα είδη περιβάλλεται από ένα στρώμα πρωτεΐνης που απορροφά την περίσσεια θερμότητας.

Το ίδιο το DNA περιλαμβάνει μια ασυνήθιστα υψηλή περιεκτικότητα σε ζεύγη γουανίνης-κυτοσίνης. Όλα τα άλλα έμβια όντα στον πλανήτη μας έχουν πολύ μικρότερο αριθμό αυτών των συσχετισμών στο DNA τους. Αποδεικνύεται ότι ο δεσμός μεταξύ γουανίνης και κυτοσίνης είναι πολύ δύσκολο να σπάσει με θέρμανση.

Επομένως, οι περισσότερες από αυτές τις ενώσεις εξυπηρετούν απλώς τον σκοπό της ενίσχυσης του μορίου και μόνο τότε τον σκοπό της κωδικοποίησης γενετικών πληροφοριών.

Τα αμινοξέα εξυπηρετούν συστατικάπρωτεϊνικά μόρια στα οποία συγκρατούνται λόγω ειδικών χημικών δεσμών. Εάν συγκρίνουμε τις πρωτεΐνες των βακτηρίων βαθέων υδάτων με πρωτεΐνες άλλων ζωντανών οργανισμών παρόμοιες στις παραμέτρους που αναφέρονται παραπάνω, αποδεικνύεται ότι λόγω πρόσθετων αμινοξέων, υπάρχουν πρόσθετες συνδέσεις στις πρωτεΐνες των μικροβίων υψηλής θερμοκρασίας.

Αλλά οι ειδικοί είναι σίγουροι ότι αυτό δεν είναι το μυστικό των βακτηρίων. Η θέρμανση των κυττάρων στους +100 - 120º C είναι αρκετά αρκετή για να βλάψει το DNA που προστατεύεται από τις αναφερόμενες χημικές συσκευές. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να υπάρχουν άλλοι τρόποι μέσα στα βακτήρια για να αποφευχθεί η καταστροφή των κυττάρων τους. Η πρωτεΐνη που απαρτίζει τους μικροσκοπικούς κατοίκους των ιαματικών πηγών περιλαμβάνει ειδικά σωματίδια - αμινοξέα ενός τύπου που δεν βρίσκονται σε κανένα άλλο πλάσμα που ζει στη Γη.

Τα πρωτεϊνικά μόρια των βακτηριακών κυττάρων, τα οποία έχουν ειδικά προστατευτικά (ενδυναμωτικά) συστατικά, έχουν ειδική προστασία. Τα λιπίδια, δηλαδή τα λίπη και οι ουσίες που μοιάζουν με λίπος, έχουν μια ασυνήθιστη δομή. Τα μόριά τους είναι ενωμένες αλυσίδες ατόμων. Η χημική ανάλυση των λιπιδίων από βακτήρια υψηλής θερμοκρασίας έδειξε ότι σε αυτούς τους οργανισμούς είναι αλληλένδετες λιπιδικές αλυσίδες, γεγονός που χρησιμεύει στην περαιτέρω ενίσχυση των μορίων.

Ωστόσο, τα δεδομένα της ανάλυσης μπορούν να γίνουν κατανοητά με άλλο τρόπο, επομένως η υπόθεση των αλληλένδετων αλυσίδων παραμένει αναπόδεικτη. Αλλά ακόμα κι αν το πάρουμε ως αξίωμα, είναι αδύνατο να εξηγήσουμε πλήρως τους μηχανισμούς προσαρμογής σε θερμοκρασίες περίπου +200 °C.

Τα πιο ανεπτυγμένα έμβια όντα δεν μπορούσαν να επιτύχουν την επιτυχία των μικροοργανισμών, αλλά οι ζωολόγοι γνωρίζουν πολλά ασπόνδυλα και ακόμη και ψάρια που έχουν προσαρμοστεί στη ζωή σε ιαματικά νερά.

Μεταξύ των ασπόνδυλων, είναι απαραίτητο να αναφέρουμε πρώτα απ 'όλα τους διάφορους κατοίκους των σπηλαίων που κατοικούν σε δεξαμενές που τροφοδοτούνται από υπόγεια νερά, τα οποία θερμαίνονται από υπόγεια θερμότητα. Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτά είναι μικροσκοπικά μονοκύτταρα φύκια και όλα τα είδη καρκινοειδών.

Αντιπρόσωπος των ισόποδων καρκινοειδών, η θερμόσφαιρα ανήκει στην οικογένεια των σφαιροματιδών. Ζει σε μια θερμή πηγή στο Soccoro (Νέο Μεξικό, ΗΠΑ). Το μήκος του καρκινοειδούς είναι μόνο 0,5-1 εκ. Κινείται κατά μήκος του πυθμένα της πηγής και έχει ένα ζεύγος κεραιών σχεδιασμένων για προσανατολισμό στο διάστημα.

Τα ψάρια των σπηλαίων, προσαρμοσμένα στη ζωή σε ιαματικές πηγές, μπορούν να ανεχθούν θερμοκρασίες έως +40 °C. Ανάμεσα σε αυτά τα πλάσματα, τα πιο αξιοσημείωτα είναι μερικά με δόντια κυπρίνου που κατοικούν Τα υπόγεια νεράΒόρεια Αμερική. Ανάμεσα στα είδη αυτής της μεγάλης ομάδας ξεχωρίζει το Cyprinodon macularis.

Αυτό είναι ένα από τα πιο σπάνια ζώα στη Γη. Ένας μικρός πληθυσμός αυτών των μικροσκοπικών ψαριών ζει σε μια θερμή πηγή που έχει βάθος μόλις 50 εκατοστά. Αυτή η πηγήπου βρίσκεται μέσα στο Devil's Cave στην Κοιλάδα του Θανάτου (Καλιφόρνια), ένα από τα πιο ξηρά και ζεστά μέρη στον πλανήτη.

Στενός συγγενής του Cyprinodon, το τυφλό μάτι δεν είναι προσαρμοσμένο στη ζωή σε ιαματικές πηγές, αν και κατοικεί στα υπόγεια νερά καρστικών σπηλαίων στην ίδια γεωγραφική περιοχή εντός των Ηνωμένων Πολιτειών. Ο τυφλός οφθαλμός και τα συγγενικά του είδη ανήκουν στην οικογένεια των τυφλών οφθαλμών, ενώ τα κυπρινοδόντια ταξινομούνται ως ξεχωριστή οικογένεια κυπρινοδοντωτών.

Σε αντίθεση με άλλους ημιδιαφανείς ή γαλακτώδους χρώματος κατοίκους των σπηλαίων, συμπεριλαμβανομένων άλλων κατοίκων με δόντια κυπρίνου, τα cyprinodons είναι βαμμένα με λαμπερό μπλε. Παλαιότερα, αυτά τα ψάρια βρίσκονταν σε πολλές πηγές και μπορούσαν να μετακινηθούν ελεύθερα μέσω των υπόγειων υδάτων από τη μια δεξαμενή στην άλλη.

Τον 19ο αιώνα, οι ντόπιοι κάτοικοι παρατήρησαν περισσότερες από μία φορές πώς οι κυπρινόδονες εγκαταστάθηκαν σε λακκούβες που εμφανίστηκαν ως αποτέλεσμα της πλήρωσης των αυλακώσεων ενός τροχού καροτσιού με υπόγειο νερό. Παρεμπιπτόντως, μέχρι σήμερα παραμένει ασαφές πώς και γιατί αυτά τα όμορφα ψάρια πέρασαν μαζί με την υπόγεια υγρασία μέσα από ένα στρώμα χαλαρού εδάφους.

Ωστόσο, αυτό το μυστήριο δεν είναι το κύριο. Δεν είναι σαφές πώς τα ψάρια μπορούν να αντέξουν σε θερμοκρασίες νερού έως +50 °C. Όπως και να έχει, ήταν μια περίεργη και ανεξήγητη προσαρμογή που βοήθησε τους Κυπρινόδων να επιβιώσουν. Αυτά τα πλάσματα εμφανίστηκαν στη Βόρεια Αμερική πριν από περισσότερο από 1 εκατομμύριο χρόνια. Με την έναρξη του παγετώνα, όλα τα ζώα με δόντια κυπρίνου εξαφανίστηκαν, εκτός από εκείνα που ανέπτυξαν υπόγεια νερά, συμπεριλαμβανομένων των ιαματικών.

Σχεδόν όλα τα είδη της οικογένειας των stenazellid, που αντιπροσωπεύονται από μικρά (όχι περισσότερο από 2 cm) ισόποδα καρκινοειδή, ζουν σε ιαματικά νερά με θερμοκρασίες όχι χαμηλότερες από +20 C.

Όταν ο παγετώνας έφυγε και το κλίμα στην Καλιφόρνια έγινε πιο ξηρό, η θερμοκρασία, η αλατότητα και ακόμη και η ποσότητα της τροφής - φύκια - παρέμειναν σχεδόν αμετάβλητες στις πηγές των σπηλαίων για 50 χιλιάδες χρόνια. Ως εκ τούτου, τα ψάρια, χωρίς να αλλάξουν, επέζησαν ήρεμα από προϊστορικούς κατακλυσμούς εδώ. Σήμερα, όλα τα είδη κυπρινοδόνων των σπηλαίων προστατεύονται από το νόμο για το συμφέρον της επιστήμης.

Τα βακτήρια είναι η παλαιότερη γνωστή ομάδα οργανισμών
Πολυεπίπεδες λιθοδομές - στρωματόλιθοι - χρονολογούνται σε ορισμένες περιπτώσεις στις αρχές του Αρχαιοζωικού (Αρχείου), δηλ. προέκυψε πριν από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια, είναι το αποτέλεσμα της ζωτικής δραστηριότητας των βακτηρίων, που συνήθως φωτοσυνθέτουν, τα λεγόμενα. γαλαζοπράσινα φύκια. Παρόμοιες δομές (βακτηριακές μεμβράνες εμποτισμένες με ανθρακικά) σχηματίζονται ακόμη και σήμερα, κυρίως στις ακτές της Αυστραλίας, στις Μπαχάμες, στην Καλιφόρνια και στον Περσικό Κόλπο, αλλά είναι σχετικά σπάνιες και δεν φτάνουν σε μεγάλα μεγέθη, επειδή φυτοφάγοι οργανισμοί, όπως τα γαστερόποδα , τρέφονται με αυτά. Τα πρώτα πυρηνοποιημένα κύτταρα εξελίχθηκαν από βακτήρια περίπου πριν από 1,4 δισεκατομμύρια χρόνια.

Τα archaeobacteria thermoacidophiles θεωρούνται τα αρχαιότερα από τους υπάρχοντες ζωντανούς οργανισμούς. Ζουν σε ζεστό νερό πηγής που είναι πολύ όξινο. Σε θερμοκρασίες κάτω από 55oC (131oF) πεθαίνουν!

Το 90% της βιομάζας στις θάλασσες αποδεικνύεται ότι είναι μικρόβια.

Η ζωή εμφανίστηκε στη Γη
Πριν από 3,416 δισεκατομμύρια χρόνια, δηλαδή 16 εκατομμύρια χρόνια νωρίτερα από ό,τι πιστεύεται συνήθως επιστημονικό κόσμο. Οι αναλύσεις ενός από τα κοράλλια, του οποίου η ηλικία ξεπερνά τα 3,416 δισεκατομμύρια χρόνια, απέδειξαν ότι τη στιγμή του σχηματισμού αυτού του κοραλλιού, ζωή σε μικροβιακό επίπεδο υπήρχε ήδη στη Γη.

Το παλαιότερο μικροαλίθωμα
Η Kakabekia barghoorniana (1964-1986) βρέθηκε στο Harich, Goonedd, Ουαλία, με εκτιμώμενη ηλικία άνω των 4.000.000.000 ετών.
Η πιο αρχαία μορφή ζωής
Απολιθωμένα αποτυπώματα μικροσκοπικών κυττάρων ανακαλύφθηκαν στη Γροιλανδία. Αποδείχθηκε ότι η ηλικία τους είναι 3800 εκατομμύρια χρόνια, γεγονός που τους κάνει τις πιο αρχαίες μορφές ζωής γνωστές σε εμάς.

Βακτήρια και ευκαρυώτες
Η ζωή μπορεί να υπάρχει με τη μορφή βακτηρίων - οι απλούστεροι οργανισμοί που δεν έχουν πυρήνα στο κύτταρο, οι αρχαιότεροι (αρχαία), σχεδόν τόσο απλοί όσο τα βακτήρια, αλλά διακρίνονται από μια ασυνήθιστη μεμβράνη· οι ευκαρυώτες θεωρούνται η κορυφή του - στην πραγματικότητα, όλους τους άλλους οργανισμούς των οποίων ο γενετικός κώδικας είναι αποθηκευμένος στον κυτταρικό πυρήνα.

Οι παλαιότεροι κάτοικοι της Γης βρέθηκαν στην Τάφρο των Μαριανών
Στον πυθμένα της βαθύτερης τάφρου των Μαριανών στον κόσμο στο κέντρο του Ειρηνικού Ωκεανού, ανακαλύφθηκαν 13 είδη μονοκύτταρων οργανισμών άγνωστων στην επιστήμη, που υπάρχουν αμετάβλητα για σχεδόν ένα δισεκατομμύριο χρόνια. Μικροοργανισμοί βρέθηκαν σε δείγματα εδάφους που λήφθηκαν στο Challenger Fault το φθινόπωρο του 2002 από το ιαπωνικό αυτόματο λουτρό «Kaiko» σε βάθος 10.900 μέτρων. Σε 10 κυβικά εκατοστά εδάφους, ανακαλύφθηκαν 449 άγνωστα μέχρι τότε πρωτόγονα μονοκύτταρα στρογγυλά ή επιμήκη μεγέθους 0,5 - 0,7 mm. Μετά από αρκετά χρόνια έρευνας, χωρίστηκαν σε 13 είδη. Όλοι αυτοί οι οργανισμοί αντιστοιχούν σχεδόν πλήρως στο λεγόμενο. «άγνωστα βιολογικά απολιθώματα» που ανακαλύφθηκαν τη δεκαετία του 1980 στη Ρωσία, τη Σουηδία και την Αυστρία σε στρώματα εδάφους που χρονολογούνται από 540 εκατομμύρια έως ένα δισεκατομμύριο χρόνια.

Με βάση τη γενετική ανάλυση, Ιάπωνες ερευνητές ισχυρίζονται ότι οι μονοκύτταροι οργανισμοί που βρέθηκαν στον πυθμένα της τάφρου των Μαριανών υπάρχουν αμετάβλητοι για περισσότερα από 800 εκατομμύρια, ή ακόμα και ένα δισεκατομμύριο, χρόνια. Προφανώς, αυτοί είναι οι αρχαιότεροι από όλους τους γνωστούς σήμερα κατοίκους της Γης. Για λόγους επιβίωσης, μονοκύτταροι οργανισμοί από το ρήγμα Challenger αναγκάστηκαν να πάνε σε ακραία βάθη, αφού στα ρηχά στρώματα του ωκεανού δεν μπορούσαν να ανταγωνιστούν νεότερους και πιο επιθετικούς οργανισμούς.

Τα πρώτα βακτήρια εμφανίστηκαν στην Αρχαιοζωική εποχή
Η ανάπτυξη της Γης χωρίζεται σε πέντε χρονικές περιόδους που ονομάζονται εποχές. Οι δύο πρώτες εποχές, η Αρχαιοζωική και η Πρωτοζωική, διήρκεσαν 4 δισεκατομμύρια χρόνια, δηλαδή σχεδόν το 80% όλης της ιστορίας της γης. Κατά τη διάρκεια του Αρχαιοζωικού, συνέβη ο σχηματισμός της Γης, εμφανίστηκε νερό και οξυγόνο. Πριν από περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια, εμφανίστηκαν τα πρώτα μικροσκοπικά βακτήρια και φύκια. Κατά την Πρωτοζωική εποχή, πριν από περίπου 700 χρόνια, εμφανίστηκαν τα πρώτα ζώα στη θάλασσα. Αυτά ήταν πρωτόγονα ασπόνδυλα πλάσματα, όπως τα σκουλήκια και οι μέδουσες. Παλαιοζωικόςξεκίνησε πριν από 590 εκατομμύρια χρόνια και διήρκεσε 342 εκατομμύρια χρόνια. Τότε η Γη καλύφθηκε με βάλτους. Κατά τη διάρκεια του Παλαιοζωικού εμφανίστηκαν μεγάλα φυτά, ψάρια και αμφίβια. Μεσοζωική εποχήξεκίνησε πριν από 248 εκατομμύρια χρόνια και διήρκεσε 183 εκατομμύρια χρόνια. Εκείνη την εποχή, η Γη κατοικήθηκε από τεράστιες σαύρες δεινοσαύρων. Εμφανίστηκαν επίσης τα πρώτα θηλαστικά και πτηνά. Η Καινοζωική εποχή ξεκίνησε πριν από 65 εκατομμύρια χρόνια και συνεχίζεται μέχρι σήμερα. Αυτή την εποχή προέκυψαν τα φυτά και τα ζώα που μας περιβάλλουν σήμερα.

Πού ζουν τα βακτήρια
Τα βακτήρια είναι άφθονα στο έδαφος, στον πυθμένα των λιμνών και των ωκεανών - οπουδήποτε συσσωρεύεται οργανική ύλη. Ζουν στο κρύο, όταν το θερμόμετρο είναι ακριβώς πάνω από το μηδέν, και σε θερμές όξινες πηγές με θερμοκρασίες πάνω από 90 C. Μερικά βακτήρια ανέχονται πολύ υψηλή αλατότητα. συγκεκριμένα, είναι οι μόνοι οργανισμοί που βρέθηκαν στη Νεκρά Θάλασσα. Στην ατμόσφαιρα, υπάρχουν σε σταγονίδια νερού και η αφθονία τους εκεί συνήθως συσχετίζεται με τη σκόνη του αέρα. Έτσι, στις πόλεις, το νερό της βροχής περιέχει πολύ περισσότερα βακτήρια από ό,τι στις αγροτικές περιοχές. Υπάρχουν λίγα από αυτά στον κρύο αέρα των ψηλών βουνών και των πολικών περιοχών, ωστόσο, βρίσκονται ακόμη και στο κατώτερο στρώμα της στρατόσφαιρας σε υψόμετρο 8 km.

Τα βακτήρια συμμετέχουν στην πέψη
Το πεπτικό σύστημα των ζώων είναι πυκνοκατοικημένο με βακτήρια (συνήθως αβλαβή). Δεν είναι απαραίτητα για τη ζωή των περισσότερων ειδών, αν και μπορούν να συνθέσουν κάποιες βιταμίνες. Ωστόσο, στα μηρυκαστικά (αγελάδες, αντιλόπες, πρόβατα) και σε πολλούς τερμίτες, συμμετέχουν στην πέψη της φυτικής τροφής. Επιπλέον, το ανοσοποιητικό σύστημα ενός ζώου που εκτρέφεται υπό στείρες συνθήκες δεν αναπτύσσεται κανονικά λόγω έλλειψης βακτηριακής διέγερσης. Η φυσιολογική βακτηριακή «χλωρίδα» των εντέρων είναι επίσης σημαντική για την καταστολή των επιβλαβών μικροοργανισμών που εισέρχονται εκεί.

Ένα τέταρτο ενός εκατομμυρίου βακτηρίων χωρούν σε ένα σημείο
Τα βακτήρια είναι πολύ μικρότερα από τα κύτταρα των πολυκύτταρων φυτών και ζώων. Το πάχος τους είναι συνήθως 0,5–2,0 μm και το μήκος τους είναι 1,0–8,0 μm. Ορισμένες μορφές είναι ελάχιστα ορατές στην ανάλυση των τυπικών μικροσκοπίων φωτός (περίπου 0,3 μικρά), αλλά είναι επίσης γνωστά είδη με μήκος μεγαλύτερο από 10 μικρά και πλάτος που υπερβαίνει επίσης τα καθορισμένα όρια, ενώ ένας αριθμός πολύ λεπτών βακτηρίων μπορεί να υπερβαίνει τα 50 μικρά σε μήκος. Στην επιφάνεια που αντιστοιχεί στο σημείο που σημειώνεται με μολύβι, χωράνε ένα τέταρτο εκατομμυρίου μεσαίου μεγέθους βακτήρια.

Τα βακτήρια προσφέρουν μαθήματα αυτοοργάνωσης
Σε βακτηριακές αποικίες που ονομάζονται στρωματόλιθοι, τα βακτήρια αυτοοργανώνονται και σχηματίζουν μια τεράστια ομάδα εργασίας, αν και κανένα από αυτά δεν ηγείται των άλλων. Αυτή η συσχέτιση είναι πολύ σταθερή και ανακάμπτει γρήγορα όταν υποστεί ζημιά ή αλλαγές στο περιβάλλον. Επίσης ενδιαφέρον είναι το γεγονός ότι τα βακτήρια στον στρωματόλιθο έχουν διαφορετικούς ρόλους ανάλογα με το πού βρίσκονται στην αποικία και όλα μοιράζονται γενετικές πληροφορίες. Όλες αυτές οι ιδιότητες μπορούν να είναι χρήσιμες για μελλοντικά δίκτυα επικοινωνίας.

Ικανότητες βακτηρίων
Πολλά βακτήρια έχουν χημικούς υποδοχείς που ανιχνεύουν αλλαγές στην οξύτητα του περιβάλλοντος και στη συγκέντρωση σακχάρων, αμινοξέων, οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα. Πολλά κινητικά βακτήρια ανταποκρίνονται επίσης στις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και τα φωτοσυνθετικά είδη ανταποκρίνονται σε αλλαγές στην ένταση του φωτός. Μερικά βακτήρια αντιλαμβάνονται την κατεύθυνση των γραμμών πεδίου μαγνητικό πεδίο, συμπεριλαμβανομένου του μαγνητικού πεδίου της Γης, με τη βοήθεια σωματιδίων μαγνητίτη (μαγνητικό σιδηρομετάλλευμα – Fe3O4) που υπάρχουν στα κύτταρά τους. Στο νερό, τα βακτήρια χρησιμοποιούν αυτή την ικανότητα για να κολυμπήσουν κατά μήκος των γραμμών δύναμης αναζητώντας ένα ευνοϊκό περιβάλλον.

Μνήμη βακτηρίων
Τα εξαρτημένα αντανακλαστικά στα βακτήρια είναι άγνωστα, αλλά έχουν ένα ορισμένο είδος πρωτόγονης μνήμης. Ενώ κολυμπούν, συγκρίνουν την αντιληπτή ένταση του ερεθίσματος με την προηγούμενη τιμή του, δηλ. προσδιορίστε εάν έχει γίνει μεγαλύτερο ή μικρότερο και, με βάση αυτό, διατηρήστε την κατεύθυνση κίνησης ή αλλάξτε την.

Τα βακτήρια διπλασιάζονται σε αριθμό κάθε 20 λεπτά
Εν μέρει λόγω του μικρού μεγέθους των βακτηρίων, ο μεταβολικός ρυθμός τους είναι πολύ υψηλός. Κάτω από τις πιο ευνοϊκές συνθήκες, ορισμένα βακτήρια μπορούν να διπλασιάσουν τη συνολική μάζα και τον αριθμό τους περίπου κάθε 20 λεπτά. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι ορισμένα από τα πιο σημαντικά ενζυμικά τους συστήματα λειτουργούν με πολύ υψηλή ταχύτητα. Έτσι, ένα κουνέλι χρειάζεται λίγα λεπτά για να συνθέσει ένα μόριο πρωτεΐνης, ενώ τα βακτήρια χρειάζονται δευτερόλεπτα. Ωστόσο, σε φυσικό περιβάλλονΓια παράδειγμα, στο έδαφος, τα περισσότερα βακτήρια είναι «σε δίαιτα λιμοκτονίας», οπότε αν τα κύτταρά τους διαιρούνται, δεν γίνεται κάθε 20 λεπτά, αλλά μία φορά κάθε λίγες μέρες.

Μέσα σε 24 ώρες, 1 βακτήριο θα μπορούσε να παράγει άλλα 13 τρισεκατομμύρια.
Ένα βακτήριο E. coli (Esherichia coli) θα μπορούσε να παράγει απογόνους μέσα σε 24 ώρες, ο συνολικός όγκος των οποίων θα ήταν αρκετός για την κατασκευή μιας πυραμίδας με έκταση 2 τ.χλμ. και ύψος 1 χλμ. Υπό ευνοϊκές συνθήκες, σε 48 ώρες ένα vibrio χολέρας (Vibrio cholerae) θα παρήγαγε απογόνους με βάρος 22 * ​​1024 τόνους, δηλαδή 4 χιλιάδες φορές μεγαλύτερη μάζα σφαίρα. Ευτυχώς, μόνο ένας μικρός αριθμός βακτηρίων επιβιώνει.

Πόσα βακτήρια υπάρχουν στο έδαφος;
Το ανώτερο στρώμα του εδάφους περιέχει από 100.000 έως 1 δισεκατομμύριο βακτήρια ανά 1 g, δηλ. περίπου 2 τόνοι ανά εκτάριο. Τυπικά, όλα τα οργανικά υπολείμματα, όταν βρίσκονται στο έδαφος, οξειδώνονται γρήγορα από βακτήρια και μύκητες.

Τα βακτήρια τρώνε φυτοφάρμακα
Το γενετικά τροποποιημένο συνηθισμένο E. coli είναι ικανό να τρώει οργανοφωσφορικές ενώσεις - τοξικές ουσίες που είναι τοξικές όχι μόνο για τα έντομα, αλλά και για τον άνθρωπο. Η κατηγορία των οργανοφωσφορικών ενώσεων περιλαμβάνει ορισμένους τύπους χημικών όπλων, για παράδειγμα, το αέριο σαρίν, το οποίο έχει παραλυτική δράση των νεύρων.

Ένα ειδικό ένζυμο, ένας τύπος υδρολάσης, που αρχικά βρέθηκε σε ορισμένα «άγρια» βακτήρια του εδάφους, βοηθά το τροποποιημένο E. coli να αντιμετωπίσει τα οργανοφωσφορικά. Μετά από δοκιμή πολλών γενετικά παρόμοιων ποικιλιών βακτηρίων, οι επιστήμονες επέλεξαν ένα στέλεχος που σκοτώνει το φυτοφάρμακο μεθυλ παραθείο 25 φορές πιο αποτελεσματικά από τα αρχικά βακτήρια του εδάφους. Για να αποτραπεί η «φυγή» των τοξινοφάγων, στερεώθηκαν σε μια μήτρα κυτταρίνης - είναι άγνωστο πώς θα συμπεριφερθεί το διαγονιδιακό E. coli μόλις απελευθερωθεί.

Τα βακτήρια θα φάνε ευχαρίστως το πλαστικό με τη ζάχαρη
Το πολυαιθυλένιο, το πολυστυρένιο και το πολυπροπυλένιο, που αποτελούν το ένα πέμπτο των αστικών απορριμμάτων, έχουν γίνει ελκυστικά για τα βακτήρια του εδάφους. Όταν οι μονάδες πολυστυρολίου αναμειγνύονται με μια μικρή ποσότητα άλλης ουσίας, σχηματίζονται «άγκιστρα» στα οποία μπορούν να παγιδευτούν σωματίδια σακχαρόζης ή γλυκόζης. Τα σάκχαρα «κρέμονται» σε αλυσίδες στυρενίου όπως τα μενταγιόν, που αποτελούν μόνο το 3% του συνολικό βάροςτο προκύπτον πολυμερές. Όμως τα βακτήρια Pseudomonas και Bacillus παρατηρούν την παρουσία σακχάρων και, τρώγοντας τα, καταστρέφουν τις πολυμερείς αλυσίδες. Ως αποτέλεσμα, τα πλαστικά αρχίζουν να αποσυντίθενται μέσα σε λίγες μέρες. Τα τελικά προϊόντα της επεξεργασίας είναι το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό, αλλά στο δρόμο προς αυτά εμφανίζονται οργανικά οξέα και αλδεΰδες.

Ηλεκτρικό οξύ από βακτήρια
Ένα νέο είδος βακτηρίων που παράγει ηλεκτρικό οξύ ανακαλύφθηκε στη μεγάλη κοιλία, ένα τμήμα της πεπτικής οδού των μηρυκαστικών. Τα μικρόβια ζουν και αναπαράγονται καλά χωρίς οξυγόνο, σε μια ατμόσφαιρα διοξειδίου του άνθρακα. Εκτός από το ηλεκτρικό οξύ, παράγουν οξικό και μυρμηκικό οξύ. Ο κύριος διατροφικός πόρος για αυτούς είναι η γλυκόζη. Από 20 γραμμάρια γλυκόζης, τα βακτήρια δημιουργούν σχεδόν 14 γραμμάρια ηλεκτρικού οξέος.

Κρέμα με βακτήρια βαθιάς θάλασσας
Τα βακτήρια που συλλέγονται από μια υδροθερμική σχισμή βάθους δύο χιλιομέτρων στον Κόλπο του Ειρηνικού της Καλιφόρνια θα βοηθήσουν στη δημιουργία μιας λοσιόν για αποτελεσματική προστασίαδέρμα από τις βλαβερές ακτίνες του ήλιου. Μεταξύ των μικροβίων που ζουν εδώ σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις είναι ο Thermus thermophilus. Οι αποικίες τους ευδοκιμούν σε θερμοκρασίες 75 βαθμών Κελσίου. Οι επιστήμονες πρόκειται να χρησιμοποιήσουν τη διαδικασία ζύμωσης αυτών των βακτηρίων. Το αποτέλεσμα θα είναι ένα «κοκτέιλ πρωτεϊνών», συμπεριλαμβανομένων ενζύμων που είναι ιδιαίτερα πρόθυμα να καταστρέψουν τις εξαιρετικά δραστικές χημικές ενώσεις που σχηματίζονται από την έκθεση στις υπεριώδεις ακτίνες και εμπλέκονται σε αντιδράσεις που καταστρέφουν το δέρμα. Σύμφωνα με τους προγραμματιστές, τα νέα συστατικά μπορούν να καταστρέψουν το υπεροξείδιο του υδρογόνου τρεις φορές γρηγορότερα στους 40 βαθμούς Κελσίου παρά στους 25.

Οι άνθρωποι είναι υβρίδια του Homo sapiens και των βακτηρίων
Ένα άτομο είναι μια συλλογή, στην πραγματικότητα, ανθρώπινων κυττάρων, καθώς και βακτηριακών, μυκητιακών και ιικών μορφών ζωής, λένε οι Βρετανοί, και το ανθρώπινο γονιδίωμα δεν κυριαρχεί σε αυτό το συγκρότημα. Στο ανθρώπινο σώμα υπάρχουν πολλά τρισεκατομμύρια κύτταρα και περισσότερα από 100 τρισεκατομμύρια βακτήρια, πεντακόσια είδη, παρεμπιπτόντως. Όσον αφορά την ποσότητα του DNA στο σώμα μας, είναι τα βακτήρια και όχι τα ανθρώπινα κύτταρα που οδηγούν. Αυτή η βιολογική συμβίωση είναι ευεργετική και για τα δύο μέρη.

Τα βακτήρια συσσωρεύουν ουράνιο
Ένα στέλεχος του βακτηρίου Pseudomonas είναι σε θέση να δεσμεύσει αποτελεσματικά το ουράνιο και άλλα βαρέα μέταλλα από το περιβάλλον. Οι ερευνητές απομόνωσαν αυτόν τον τύπο βακτηρίων από λύματα από μεταλλουργικό εργοστάσιο της Τεχεράνης. Η επιτυχία των εργασιών καθαρισμού εξαρτάται από τη θερμοκρασία, την οξύτητα του περιβάλλοντος και την περιεκτικότητα σε βαρέα μέταλλα. Τα καλύτερα αποτελέσματα ήταν στους 30 βαθμούς Κελσίου σε ελαφρώς όξινο περιβάλλον με συγκέντρωση ουρανίου 0,2 γραμμάρια ανά λίτρο. Οι κόκκοι του συσσωρεύονται στα τοιχώματα των βακτηρίων, φτάνοντας τα 174 mg ανά γραμμάριο ξηρού βάρους βακτηρίων. Επιπλέον, το βακτήριο δεσμεύει χαλκό, μόλυβδο και κάδμιο και άλλα βαρέα μέταλλα από το περιβάλλον. Η ανακάλυψη μπορεί να χρησιμεύσει ως βάση για την ανάπτυξη νέων μεθόδων επεξεργασίας λυμάτων από βαρέα μέταλλα.

Δύο είδη βακτηρίων άγνωστα στην επιστήμη βρέθηκαν στην Ανταρκτική
Οι νέοι μικροοργανισμοί Sejongia jeonnii και Sejongia antarctica είναι αρνητικά κατά gram βακτήρια που περιέχουν μια κίτρινη χρωστική ουσία.

Τόσα πολλά βακτήρια στο δέρμα!
Το δέρμα των τυφλοπόντικων αρουραίων έχει έως και 516.000 βακτήρια ανά τετραγωνική ίντσα· ξηρές περιοχές του δέρματος του ίδιου ζώου, όπως τα μπροστινά πόδια, έχουν μόνο 13.000 βακτήρια ανά τετραγωνική ίντσα.

Βακτήρια κατά της ιονίζουσας ακτινοβολίας
Ο μικροοργανισμός Deinococcus radiodurans είναι ικανός να αντέξει 1,5 εκατομμύρια rad. ιονίζουσα ακτινοβολία που υπερβαίνει τα θανατηφόρα επίπεδα για άλλες μορφές ζωής κατά περισσότερες από 1000 φορές. Ενώ το DNA άλλων οργανισμών θα καταστραφεί και θα καταστραφεί, το γονιδίωμα αυτού του μικροοργανισμού δεν θα καταστραφεί. Το μυστικό μιας τέτοιας σταθερότητας βρίσκεται στο συγκεκριμένο σχήμα του γονιδιώματος, το οποίο μοιάζει με κύκλο. Αυτό είναι το γεγονός που συμβάλλει σε μια τέτοια αντίσταση στην ακτινοβολία.

Μικροοργανισμοί κατά των τερμιτών
Το φάρμακο καταπολέμησης των τερμιτών "Formosan" (ΗΠΑ) χρησιμοποιεί φυσικούς εχθρούςτερμίτες - διάφορα είδη βακτηρίων και μυκήτων που τους μολύνουν και τους σκοτώνουν. Αφού μολυνθεί ένα έντομο, μύκητες και βακτήρια εγκαθίστανται στο σώμα του, σχηματίζοντας αποικίες. Όταν ένα έντομο πεθαίνει, τα υπολείμματά του γίνονται πηγή σπορίων που μολύνουν τα άλλα έντομα. Επιλέχθηκαν μικροοργανισμοί που αναπαράγονται σχετικά αργά - το μολυσμένο έντομο θα πρέπει να έχει χρόνο να επιστρέψει στη φωλιά, όπου η μόλυνση θα μεταδοθεί σε όλα τα μέλη της αποικίας.

Οι μικροοργανισμοί ζουν στον πόλο
Αποικίες μικροβίων βρέθηκαν σε πέτρες στην περιοχή του βόρειου και νότιους πόλους. Αυτά τα μέρη δεν είναι πολύ κατάλληλα για ζωή - ο συνδυασμός εξαιρετικά χαμηλών θερμοκρασιών, ισχυρών ανέμων και σκληρής υπεριώδους ακτινοβολίας φαίνεται τρομακτικός. Αλλά το 95 τοις εκατό των βραχωδών πεδιάδων που μελετήθηκαν από επιστήμονες κατοικούνται από μικροοργανισμούς!

Αυτοί οι μικροοργανισμοί λαμβάνουν αρκετό από το φως που εισέρχεται κάτω από τις πέτρες μέσω των ρωγμών μεταξύ τους, αντανακλώντας από τις επιφάνειες των γειτονικών λίθων. Λόγω των αλλαγών της θερμοκρασίας (οι πέτρες θερμαίνονται από τον ήλιο και ψύχονται όταν δεν υπάρχει ήλιος), εμφανίζονται κινήσεις στους λίθους, ορισμένες πέτρες βρίσκονται σε απόλυτο σκοτάδι, ενώ άλλες, αντίθετα, εκτίθενται στο φως. Μετά από τέτοιες κινήσεις, οι μικροοργανισμοί «μεταναστεύουν» από σκοτεινές πέτρες σε φωτισμένες.

Τα βακτήρια ζουν σε χωματερές σκωρίας
Οι πιο αλκαλικοί οργανισμοί στον πλανήτη ζουν σε μολυσμένα νερά στις Ηνωμένες Πολιτείες. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν μικροβιακές κοινότητες που ευδοκιμούν σε χωματερές στην περιοχή της λίμνης Calume στο νοτιοδυτικό Σικάγο, όπου το επίπεδο οξύτητας (pH) του νερού είναι 12,8. Η ζωή σε ένα τέτοιο περιβάλλον είναι συγκρίσιμη με τη ζωή σε καυστική σόδα ή υγρό καθαρισμού δαπέδου. Σε τέτοιες χωματερές, ο αέρας και το νερό αντιδρούν με σκωρία, η οποία παράγει υδροξείδιο του ασβεστίου (καυστική σόδα), το οποίο αυξάνει το pH. Τα βακτήρια ανακαλύφθηκαν κατά τη διάρκεια μιας μελέτης μολυσμένων υπόγειων υδάτων που συσσωρεύτηκαν από βιομηχανικές χωματερές σιδήρου για περισσότερο από έναν αιώνα που προέρχονται από την Ιντιάνα και το Ιλινόις.

Η γενετική ανάλυση έδειξε ότι ορισμένα από αυτά τα βακτήρια είναι στενοί συγγενείς των ειδών Clostridium και Bacillus. Αυτά τα είδη έχουν βρεθεί προηγουμένως στα όξινα νερά της λίμνης Mono στην Καλιφόρνια, σε πυλώνες τάφρου στη Γροιλανδία και στα μολυσμένα από τσιμέντο νερά ενός βαθιού ορυχείου χρυσού στην Αφρική. Μερικοί από αυτούς τους οργανισμούς χρησιμοποιούν υδρογόνο που απελευθερώνεται όταν οι σκωρίες μεταλλικού σιδήρου διαβρώνονται. Το πώς ακριβώς μπήκαν τα ασυνήθιστα βακτήρια στις χωματερές της σκωρίας παραμένει ένα μυστήριο. Είναι πιθανό τα τοπικά βακτήρια να έχουν προσαρμοστεί στον ακραίο βιότοπό τους τον περασμένο αιώνα.

Τα μικρόβια καθορίζουν τη ρύπανση του νερού
Τα τροποποιημένα βακτήρια E. coli αναπτύσσονται σε ένα μέσο που περιέχει μολυντές και οι ποσότητες τους προσδιορίζονται σε διαφορετικά χρονικά σημεία. Τα βακτήρια έχουν ένα ενσωματωμένο γονίδιο που επιτρέπει στα κύτταρα να λάμπουν στο σκοτάδι. Από τη φωτεινότητα της λάμψης μπορεί κανείς να κρίνει τον αριθμό τους. Τα βακτήρια καταψύχονται σε πολυβινυλική αλκοόλη, τότε μπορούν να αντέξουν τις χαμηλές θερμοκρασίες χωρίς σοβαρές ζημιές. Στη συνέχεια αποψύχονται, καλλιεργούνται σε εναιώρημα και χρησιμοποιούνται στην έρευνα. Σε ένα μολυσμένο περιβάλλον, τα κύτταρα μεγαλώνουν χειρότερα και πεθαίνουν πιο συχνά. Ο αριθμός των νεκρών κυττάρων εξαρτάται από το χρόνο και τον βαθμό μόλυνσης. Αυτοί οι δείκτες διαφέρουν για βαριά μέταλλακαι οργανική ύλη. Για οποιαδήποτε ουσία, το ποσοστό θανάτου και η εξάρτηση του αριθμού των νεκρών βακτηρίων από τη δόση είναι διαφορετικά.

Οι ιοί έχουν
...μια πολύπλοκη δομή οργανικών μορίων, αυτό που είναι ακόμα πιο σημαντικό είναι η παρουσία του δικού του ιικού γενετικού κώδικα και η ικανότητα αναπαραγωγής.

Προέλευση των ιών
Είναι γενικά αποδεκτό ότι οι ιοί προήλθαν ως αποτέλεσμα της απομόνωσης (αυτονομοποίησης) μεμονωμένων γενετικών στοιχείων του κυττάρου, τα οποία, επιπλέον, έλαβαν την ικανότητα να μεταδίδονται από οργανισμό σε οργανισμό. Το μέγεθος των ιών κυμαίνεται από 20 έως 300 nm (1 nm = 10–9 m). Σχεδόν όλοι οι ιοί είναι μικρότεροι σε μέγεθος από τα βακτήρια. Ωστόσο, οι μεγαλύτεροι ιοί, όπως ο ιός της ευλογιάς των αγελάδων, έχουν το ίδιο μέγεθος με τα μικρότερα βακτήρια (χλαμύδια και ρικέτσια.

Οι ιοί είναι μια μορφή μετάβασης από την απλή χημεία στη ζωή στη Γη
Υπάρχει μια εκδοχή ότι οι ιοί εμφανίστηκαν εδώ και πολύ καιρό - χάρη στα ενδοκυτταρικά σύμπλοκα που απέκτησαν ελευθερία. Μέσα σε ένα φυσιολογικό κύτταρο, υπάρχει μια κίνηση πολλών διαφορετικών γενετικών δομών (αγγελιοφόρος RNA, κ.λπ., κ.λπ.), που μπορεί να είναι οι πρόγονοι των ιών. Αλλά ίσως όλα ήταν ακριβώς το αντίθετο - και οι ιοί - παλαιότερη μορφήζωή, ή μάλλον το μεταβατικό στάδιο από την «απλή χημεία» στη ζωή στη Γη.
Μερικοί επιστήμονες συσχετίζουν ακόμη και την προέλευση των ίδιων των ευκαρυωτών (και, επομένως, όλων των μονοκύτταρων και πολυκύτταρων οργανισμών, συμπεριλαμβανομένου εσάς και εμένα) με ιούς. Είναι πιθανό ότι αναδυθήκαμε ως αποτέλεσμα της «συνεργασίας» ιών και βακτηρίων. Το πρώτο παρείχε γενετικό υλικό και το δεύτερο παρείχε ριβοσώματα - πρωτεϊνικά ενδοκυτταρικά εργοστάσια.

Οι ιοί δεν είναι ικανοί
... να αναπαραχθούν μόνοι τους - οι εσωτερικοί μηχανισμοί του κυττάρου που μολύνει ο ιός το κάνουν αυτό για αυτούς. Ο ίδιος ο ιός επίσης δεν μπορεί να λειτουργήσει με τα γονίδιά του - δεν είναι σε θέση να συνθέσει πρωτεΐνες, αν και έχει πρωτεϊνικό κέλυφος. Απλώς κλέβει έτοιμες πρωτεΐνες από τα κύτταρα. Ορισμένοι ιοί περιέχουν ακόμη και υδατάνθρακες και λίπη - αλλά και πάλι, κλεμμένους. Έξω από το κύτταρο του θύματος, ο ιός είναι απλώς μια γιγαντιαία συσσώρευση αν και πολύ πολύπλοκων μορίων, αλλά χωρίς μεταβολισμό ή οποιαδήποτε άλλη ενεργή δράση.

Παραδόξως, τα πιο απλά πλάσματα στον πλανήτη (θα εξακολουθήσουμε να ονομάζουμε τους ιούς πλάσματα) είναι ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της επιστήμης.

Ο μεγαλύτερος ιός Mimi, ή Mimivirus
...(προκαλώντας έξαρση γρίπης) είναι 3 φορές περισσότερο από άλλους ιούς και 40 φορές περισσότερο από άλλους. Φέρει 1260 γονίδια (1,2 εκατομμύρια βάσεις «γράμματος», που είναι περισσότερες από άλλα βακτήρια), ενώ οι γνωστοί ιοί έχουν μόνο τρία έως εκατό γονίδια. Επιπλέον, ο γενετικός κώδικας του ιού αποτελείται από DNA και RNA, ενώ όλοι οι γνωστοί ιοί χρησιμοποιούν μόνο ένα από αυτά τα «δισκία της ζωής», αλλά ποτέ και τα δύο μαζί. 50 Τα γονίδια Mimi είναι υπεύθυνα για πράγματα που δεν έχουν ξαναδει στους ιούς. Συγκεκριμένα, η Mimi είναι σε θέση να συνθέσει ανεξάρτητα 150 τύπους πρωτεϊνών και ακόμη και να επισκευάσει το δικό της κατεστραμμένο DNA, κάτι που είναι γενικά ανοησία για τους ιούς.

Οι αλλαγές στον γενετικό κώδικα των ιών μπορεί να τους καταστήσουν θανατηφόρους
Αμερικανοί επιστήμονες πειραματίστηκαν με τον σύγχρονο ιό της γρίπης -μια δυσάρεστη και σοβαρή, αλλά όχι πολύ θανατηφόρα ασθένεια- διασταυρώνοντάς τον με τον ιό της διαβόητης «ισπανικής γρίπης» του 1918. Ο τροποποιημένος ιός σκότωσε ποντίκια εντελώς με συμπτώματα χαρακτηριστικά της ισπανικής γρίπης (οξεία πνευμονία και εσωτερική αιμορραγία). Ωστόσο, οι διαφορές του από τον σύγχρονο ιό σε γενετικό επίπεδο αποδείχθηκαν ελάχιστες.

Η επιδημία της ισπανικής γρίπης το 1918 σκότωσε περισσότεροι άνθρωποιπαρά κατά τη διάρκεια των πιο τρομερών μεσαιωνικών επιδημιών πανώλης και χολέρας, και ακόμη περισσότερο από τις απώλειες στην πρώτη γραμμή στον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο. Οι επιστήμονες προτείνουν ότι ο ιός της ισπανικής γρίπης θα μπορούσε να έχει προκύψει από τον λεγόμενο ιό της γρίπης των πτηνών, σε συνδυασμό με έναν συνηθισμένο ιό, για παράδειγμα, στο σώμα των χοίρων. Εάν η γρίπη των πτηνών διασταυρωθεί επιτυχώς με τη γρίπη του ανθρώπου και μπορεί να περάσει από άτομο σε άτομο, τότε έχουμε μια ασθένεια που μπορεί να προκαλέσει παγκόσμια πανδημία και να σκοτώσει αρκετά εκατομμύρια ανθρώπους.

Το περισσότερο ισχυρό δηλητήριο
...θεωρείται πλέον τοξίνη του βάκιλλου D. 20 mg είναι αρκετά για να δηλητηριάσει ολόκληρο τον πληθυσμό της Γης.

Οι ιοί μπορούν να κολυμπήσουν
Οκτώ τύποι ιών φάγων ζουν στα νερά της Λάντογκα, που διαφέρουν ως προς το σχήμα, το μέγεθος και το μήκος των ποδιών. Ο αριθμός τους είναι σημαντικά υψηλότερος από τον τυπικό για το γλυκό νερό: από δύο έως δώδεκα δισεκατομμύρια σωματίδια ανά λίτρο δείγματος. Σε ορισμένα δείγματα υπήρχαν μόνο τρεις τύποι φάγων· η υψηλότερη περιεκτικότητα και ποικιλομορφία τους ήταν στο κεντρικό τμήμα της δεξαμενής, και οι οκτώ τύποι. Συνήθως ισχύει το αντίθετο: υπάρχουν περισσότεροι μικροοργανισμοί στις παράκτιες περιοχές των λιμνών.

Σιωπή των ιών
Πολλοί ιοί, όπως ο έρπης, έχουν δύο φάσεις στην ανάπτυξή τους. Η πρώτη εμφανίζεται αμέσως μετά τη μόλυνση ενός νέου ξενιστή και δεν διαρκεί πολύ. Στη συνέχεια, ο ιός «σιωπά» και αθόρυβα συσσωρεύεται στο σώμα. Το δεύτερο μπορεί να ξεκινήσει σε λίγες μέρες, εβδομάδες ή χρόνια, όταν ο ιός, «σιωπηλός» προς το παρόν, αρχίζει να πολλαπλασιάζεται σαν χιονοστιβάδα και προκαλεί ασθένεια. Η παρουσία μιας «λανθάνουσας» φάσης προστατεύει τον ιό από την εξαφάνιση όταν ο πληθυσμός-ξενιστής αποκτήσει γρήγορα ανοσία σε αυτόν. Όσο πιο απρόβλεπτο είναι το εξωτερικό περιβάλλον από την άποψη του ιού, τόσο πιο σημαντικό είναι να έχει μια περίοδο «σιωπής».

Οι ιοί παίζουν σημαντικός ρόλος
Οι ιοί παίζουν σημαντικό ρόλο στη ζωή οποιουδήποτε υδάτινου όγκου. Ο αριθμός τους φτάνει τα πολλά δισεκατομμύρια σωματίδια ανά λίτρο θαλασσινού νερού σε πολικά, εύκρατα και τροπικά γεωγραφικά πλάτη. Στις λίμνες γλυκού νερού, η περιεκτικότητα σε ιούς είναι συνήθως χαμηλότερη κατά 100. Το γιατί υπάρχουν τόσοι πολλοί ιοί στη Λάντογκα και είναι τόσο ασυνήθιστα κατανεμημένοι, μένει να το δούμε. Αλλά οι ερευνητές δεν έχουν καμία αμφιβολία ότι οι μικροοργανισμοί έχουν σημαντικό αντίκτυπο οικολογική κατάστασηφυσικό νερό.

Μια συνηθισμένη αμοιβάδα έχει μια θετική αντίδραση σε μια πηγή μηχανικών δονήσεων
Η Amoeba proteus είναι μια αμοιβάδα του γλυκού νερού μήκους περίπου 0,25 mm, ένα από τα πιο κοινά είδη της ομάδας. Χρησιμοποιείται συχνά σε σχολικά πειράματα και εργαστηριακή έρευνα. Η κοινή αμοιβάδα βρίσκεται στη λάσπη στον πυθμένα των λιμνών με μολυσμένο νερό. Μοιάζει με ένα μικρό, άχρωμο ζελατινώδες κομμάτι, μόλις ορατό με γυμνό μάτι.

Στην κοινή αμοιβάδα (Amoeba proteus), ανακαλύφθηκε η λεγόμενη vibrotaxis με τη μορφή θετικής αντίδρασης σε μια πηγή μηχανικών δονήσεων με συχνότητα 50 Hz. Αυτό γίνεται κατανοητό αν σκεφτούμε ότι σε ορισμένα είδη βλεφαρίδων που χρησιμεύουν ως τροφή αμοιβάδας, η συχνότητα του χτυπήματος των βλεφαρίδων κυμαίνεται μόλις μεταξύ 40 και 60 Hz. Η αμοιβάδα παρουσιάζει επίσης αρνητική φωτοταξία. Αυτό το φαινόμενο είναι ότι το ζώο προσπαθεί να μετακινηθεί από τη φωτισμένη περιοχή στη σκιά. Η θερμοταξία της αμοιβάδας είναι επίσης αρνητική: μετακινείται από ένα θερμότερο σε ένα λιγότερο θερμαινόμενο μέρος του σώματος του νερού. Είναι ενδιαφέρον να παρατηρήσουμε τη γαλβανοταξία της αμοιβάδας. Εάν ένα ασθενές ηλεκτρικό ρεύμα περάσει μέσα από το νερό, η αμοιβάδα απελευθερώνει ψευδόποδα μόνο στην πλευρά που βλέπει στον αρνητικό πόλο - την κάθοδο.

Η μεγαλύτερη αμοιβάδα
Μία από τις μεγαλύτερες αμοιβάδες - είδη του γλυκού νερού Pelomyxa (Chaos) carolinensis μήκους 2–5 mm.

Η αμοιβάδα κινείται
Το κυτταρόπλασμα ενός κυττάρου βρίσκεται σε συνεχή κίνηση. Εάν το ρεύμα του κυτταροπλάσματος ορμήσει σε ένα σημείο στην επιφάνεια της αμοιβάδας, εμφανίζεται μια προεξοχή σε αυτό το σημείο στο σώμα της. Μεγεθύνεται, γίνεται μια έκφυση του σώματος - ένα ψευδόποδο, το κυτταρόπλασμα ρέει σε αυτό και η αμοιβάδα κινείται με αυτόν τον τρόπο.

Μαία για αμοιβάδα
Η αμοιβάδα είναι ένας πολύ απλός οργανισμός, που αποτελείται από ένα μόνο κύτταρο που αναπαράγεται με απλή διαίρεση. Πρώτα, το κύτταρο της αμοιβάδας διπλασιάζει το γενετικό του υλικό, δημιουργώντας έναν δεύτερο πυρήνα, και στη συνέχεια αλλάζει σχήμα, σχηματίζοντας μια συστολή στη μέση, η οποία σταδιακά το χωρίζει σε δύο θυγατρικά κύτταρα. Παραμένει ένας λεπτός σύνδεσμος μεταξύ τους, τον οποίο τραβούν προς διαφορετικές κατευθύνσεις. Τελικά ο σύνδεσμος σπάει και τα θυγατρικά κύτταρα ξεκινούν την ανεξάρτητη ζωή.

Αλλά σε ορισμένα είδη αμοιβάδας, η διαδικασία αναπαραγωγής δεν είναι καθόλου τόσο απλή. Τα θυγατρικά τους κύτταρα δεν μπορούν να σπάσουν ανεξάρτητα τον σύνδεσμο και μερικές φορές συγχωνεύονται ξανά σε ένα κύτταρο με δύο πυρήνες. Οι διχαστικές αμοιβάδες φωνάζουν για βοήθεια απελευθερώνοντας μια ειδική χημική ουσία στην οποία αντιδρά η «μαία αμοιβάδα». Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι, πιθανότατα, πρόκειται για ένα σύμπλεγμα ουσιών, συμπεριλαμβανομένων θραυσμάτων πρωτεϊνών, λιπιδίων και σακχάρων. Προφανώς, όταν ένα κύτταρο αμοιβάδας διαιρείται, η μεμβράνη του υφίσταται τάση, η οποία προκαλεί την απελευθέρωση ενός χημικού σήματος στο εξωτερικό περιβάλλον. Στη συνέχεια, η διαχωριστική αμοιβάδα βοηθείται από μια άλλη, η οποία έρχεται ως απόκριση σε ένα ειδικό χημικό σήμα. Εισέρχεται μεταξύ των διαιρούμενων κυττάρων και ασκεί πίεση στον σύνδεσμο μέχρι να σπάσει.

Ζωντανά απολιθώματα
Οι αρχαιότεροι από αυτούς είναι οι ραδιολάρυγγοι, μονοκύτταροι οργανισμοί καλυμμένοι με ένα κέλυφος αναμεμειγμένο με πυρίτιο, τα υπολείμματα των οποίων ανακαλύφθηκαν σε προκάμβρια κοιτάσματα, η ηλικία των οποίων κυμαίνεται από ένα έως δύο δισεκατομμύρια χρόνια.

Το πιο ανθεκτικό
Το όψιμο, ένα ζώο με μήκος λιγότερο από μισό χιλιοστό, θεωρείται η πιο ανθεκτική μορφή ζωής στη Γη. Αυτό το ζώο μπορεί να αντέξει θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 270 βαθμούς Κελσίου έως 151 βαθμούς Κελσίου, έκθεση σε ακτίνες Χ, συνθήκες κενού και πίεση έξι φορές μεγαλύτερη από αυτή του βαθύτερου πυθμένα του ωκεανού. Τα Tardigrades μπορούν να ζήσουν σε υδρορροές και ρωγμές στην τοιχοποιία. Μερικά από αυτά τα μικρά πλάσματα ήρθαν στη ζωή μετά από εκατό χρόνια χειμερίας νάρκη στα ξερά βρύα των συλλογών μουσείων.

Τα Acantharia, οι απλούστεροι οργανισμοί που ανήκουν σε ακτινοβολία, φτάνουν σε μήκος τα 0,3 mm. Ο σκελετός τους αποτελείται από θειικό στρόντιο.

Η συνολική μάζα του φυτοπλαγκτού είναι μόνο 1,5 δισεκατομμύρια τόνοι, ενώ η μάζα του ζωοπλαγκτόν είναι 20 δισεκατομμύρια τόνοι.

Η ταχύτητα κίνησης της βλεφαρίδας-παντόφλας (Paramecium caudatum) είναι 2 mm ανά δευτερόλεπτο. Αυτό σημαίνει ότι το παπούτσι κολυμπά σε ένα δευτερόλεπτο μια απόσταση 10-15 φορές μεγαλύτερη από το μήκος του σώματός του. Υπάρχουν 12 χιλιάδες βλεφαρίδες στην επιφάνεια της βλεφαρίδας παντόφλας.

Η πράσινη Euglena (Euglena viridis) μπορεί να σερβίρει καλός δείκτηςβαθμό βιολογικού καθαρισμού του νερού. Με τη μείωση της βακτηριακής μόλυνσης, ο αριθμός της αυξάνεται απότομα.

Ποιες ήταν οι πρώτες μορφές ζωής στη Γη;
Τα πλάσματα που δεν είναι ούτε φυτά ούτε ζώα ονομάζονται ρανομορφικά. Εγκαταστάθηκαν για πρώτη φορά στον πυθμένα του ωκεανού πριν από περίπου 575 εκατομμύρια χρόνια, μετά τον τελευταίο παγκόσμιο παγετώνα (αυτή τη φορά ονομάζεται περίοδος Ediacaran), και ήταν από τα πρώτα πλάσματα με μαλακό σώμα. Αυτή η ομάδα υπήρχε μέχρι πριν από 542 εκατομμύρια χρόνια, όταν τα σύγχρονα ζώα που πολλαπλασιάζονταν γρήγορα εκτόπισαν τα περισσότερα από αυτά τα είδη.

Οργανισμοί συναρμολογημένοι σε φράκταλ μοτίβα διακλαδιζόμενων μερών. Δεν μπορούσαν να κινηθούν και δεν είχαν αναπαραγωγικά όργανα, αλλά πολλαπλασιάζονταν, δημιουργώντας προφανώς νέους κλάδους. Κάθε στοιχείο διακλάδωσης αποτελούνταν από πολλούς σωλήνες που συγκρατούνταν μεταξύ τους από έναν ημιάκαμπτο οργανικό σκελετό. Οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει rangeomorphs που συλλέγονται σε πολλά διαφορετικές μορφές, που πιστεύει ότι συγκέντρωνε τροφή σε διαφορετικά στρώματα της στήλης του νερού. Το μοτίβο φράκταλ φαίνεται αρκετά περίπλοκο, αλλά, σύμφωνα με τον ερευνητή, η ομοιότητα των οργανισμών μεταξύ τους έκανε ένα απλό γονιδίωμα αρκετό για να δημιουργήσει νέους ελεύθερα αιωρούμενους κλάδους και να συνδέσει τους κλάδους σε πιο σύνθετες δομές.

Ο fractal οργανισμός, που βρέθηκε στη Newfoundland, είχε πλάτος 1,5 εκατοστά και μήκος 2,5 εκατοστά.
Τέτοιοι οργανισμοί αντιπροσώπευαν έως και το 80% του συνόλου που ζούσαν στην Ediacara όταν δεν υπήρχαν κινητά ζώα. Ωστόσο, με την εμφάνιση περισσότερων κινητών οργανισμών, άρχισε η παρακμή τους, με αποτέλεσμα να αντικατασταθούν πλήρως.

Η αθάνατη ζωή υπάρχει βαθιά κάτω από τον πυθμένα του ωκεανού
Κάτω από την επιφάνεια του πυθμένα των θαλασσών και των ωκεανών υπάρχει μια ολόκληρη βιόσφαιρα. Αποδεικνύεται ότι σε βάθη 400-800 μέτρων κάτω από τον πυθμένα, στο πάχος αρχαίων ιζημάτων και βράχων, ζουν μυριάδες βακτήρια. Ορισμένα συγκεκριμένα δείγματα υπολογίζεται ότι είναι 16 εκατομμυρίων ετών. Είναι πρακτικά αθάνατοι, λένε οι επιστήμονες.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι σε τέτοιες συνθήκες, στα βάθη των βράχων του πυθμένα, η ζωή εμφανίστηκε πριν από περισσότερα από 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια και μόνο αργότερα, όταν το περιβάλλον στην επιφάνεια έγινε κατάλληλο για κατοίκηση, κυρίευσε τον ωκεανό και τη γη. Οι επιστήμονες έχουν βρει εδώ και καιρό ίχνη ζωής (απολιθώματα) σε βράχους βυθού που λαμβάνονται από πολύ μεγάλα βάθη κάτω από την επιφάνεια του πυθμένα. Συγκέντρωσαν πολλά δείγματα στα οποία βρήκαν ζωντανούς μικροοργανισμούς. Συμπεριλαμβανομένων των βράχων που υψώνονται από βάθη άνω των 800 μέτρων κάτω από τον πυθμένα του ωκεανού. Μερικά δείγματα ιζημάτων ήταν πολλών εκατομμυρίων ετών, πράγμα που σήμαινε ότι, για παράδειγμα, ένα βακτήριο παγιδευμένο σε ένα τέτοιο δείγμα ήταν της ίδιας ηλικίας. Περίπου το ένα τρίτο των βακτηρίων που ανακάλυψαν οι επιστήμονες σε βράχους με βαθύ βυθό είναι ζωντανά. Ελλείψει ηλιακού φωτός, η πηγή ενέργειας για αυτά τα πλάσματα είναι διάφορες γεωχημικές διεργασίες.

Η βακτηριακή βιόσφαιρα που βρίσκεται κάτω από τον βυθό της θάλασσας είναι πολύ μεγάλη και υπερτερεί αριθμητικά όλων των βακτηρίων που ζουν στην ξηρά. Ως εκ τούτου, έχει μια αξιοσημείωτη επίδραση στις γεωλογικές διεργασίες, στην ισορροπία του διοξειδίου του άνθρακα κ.λπ. Ίσως, προτείνουν οι ερευνητές, χωρίς τέτοια υπόγεια βακτήρια δεν θα είχαμε πετρέλαιο και φυσικό αέριο.