Чтобы тратить меньше энергии, многие бактерии замедлили свои жизненные процессы. Одни высохли и уменьшились – превратились в цисты, этакие «крепости» с плотной оболочкой, в которых проще выжить, когда вокруг происходит катастрофа. Другие не растерялись и ели умерших от голода соседей. Ученые уверены, что самые выносливые микроорганизмы могут и сто тысяч лет провести без еды.
Спастись в толпе
Однажды ученые взяли бактерии рода дейнококков (Deinococcus radiodurans), высушили их, поместили на специальные пластины и отправили в космос. Там эти пластины прикрепили на наружные панели Международной космической станции и оставили летать вокруг Земли. Дейнококки провели кто год, а кто и три в вакууме, с огромными перепадами температуры и под воздействием космической радиации…
Когда же бактерии вернули на Землю и поместили в специальную питательную среду, обнаружилось, что с большинством из них все в порядке! Микроорганизмы, оказавшиеся в верхнем слое, погибли, но благодаря им образовался защитный «панцирь» для тех, кто был под ними. Эти дейнококки выжили и снова могли размножаться. Ученые уверены, что колония этих бактерий толщиной один миллиметр сможет прожить в космосе до восьми лет!
Я видел тех, кто видел динозавров
Можно ли сегодня посмотреть на живых ровесников динозавров? Да, только любоваться на них придется в микроскоп! Потому что это бактерии. Ученые обнаружили их в морских отложениях со дна Тихого океана. Эти крошечные организмы провели в глинистом иле больше ста миллионов лет! Их доставили в лабораторию, «покормили» азотом и углеродом, и – о чудо! – бактерии проснулись, начали питаться и размножаться.
Биологи сначала не поверили результатам и подумали, что это какая-то ошибка. Но нет, бактерии действительно были живыми. Сколько же могут жить микробы? Если они проснулись спустя сто миллионов лет, то, кто знает, может, и миллиард лет для них не срок…
Это открытие вселяет в ученых надежду: ведь если микробы умеют выживать в таких крайне экстремальных условиях на Земле, то они могли бы существовать, например, и на Марсе или на спутниках Юпитера и Сатурна… И значит, есть смысл продолжать поиски жизни на других планетах!
Ледяные волосы
Представь: идешь ты по лесу и вдруг видишь пень с роскошной белой шевелюрой. На самом деле, тонкие нити на пне – это лед! Такие «волосы» вырастают до 20 сантиметров в длину и, как у нас, могут лежать волнами или кудрявиться. Нити образуются на влажных мертвых корягах и гниющих ветвях деревьев при температуре ниже 0º С. Удивительное природное явление так и называют: «ледяные волосы».
Интересно, что просто морозной ночи для их роста недостаточно. Да, при низкой температуре в порах древесины образуются кристаллики льда. Но чтобы им вытянуться в «волосы», нужен гриб Exidiopsis effusa. В теплое время года он выглядит как скучный белый налет на деревьях. А вот зимой именно этот гриб и превращает кристаллики льда в морозную бороду!
Как правильно впасть в спячку
Если человек будет долго голодать, его мышцы уменьшатся. Но вот если тринадцатиполосный суслик (Ictidomys tridecemlineatus) впадет в спячку и полгода пролежит в норе без движения, свернувшись клубочком, он почти не потеряет мышечную массу.
Как такое возможно? Спасибо бактериям, которые живут у сусликов в кишечнике! Чтобы наращивать мышцы, животным нужны белки́, а для белков нужен азот. Суслики, как и люди, получают азот вместе с пищей, используют его в организме, а потом выводят в составе мочевины вместе с мочой. Вот только во время спячки мочевина у сусликов попадает не в мочу, а в кишечник, и там ее встречают голодные бактерии. Они расщепляют мочевину и получают из нее азот для производства собственных белков. А заодно перепадает и сусликам. В итоге все в выигрыше: бактерии пережили голодовку, а суслик после пробуждения сразу готов бегать.
Как победить желтого дракона
Цитрусовые деревья в Китае и США уже много лет страдают от «позеленения», или болезни желтого дракона. Листья на них желтеют, а плоды – лимоны, грейпфруты, апельсины – остаются наполовину зелеными. Есть их нельзя, потому что они горчат.
Эту болезнь вызывает вовсе не дракон, а бактерии Candidatus Liberibacter. Они живут и путешествуют от дерева к дереву на насекомом под названием цитрусовая листоблошка (Diaphorina citri).
Чтобы спасти посадки, фермерам приходится вырубать зараженные деревья. Но вот беда: деревья могут годами не проявлять никаких признаков болезни. Как же тогда понять, какие из них заражены?
На помощь пришли собаки! Известно, что у них невероятно чуткое обоняние, и биологи научили их по запаху находить зараженные деревья. Четвероногие спасатели смогли выявить бактерии уже через несколько недель после заражения. Даже генетические тесты так не умеют.
Вкусный обед с запахом дождя
Ты замечал, как приятно пахнет на улице после дождя? Свежестью, сырой землей и влажными листьями. Поразительно, но за этот запах нам надо благодарить микроорганизмы! Бактерии стрептомицеты (Streptomyces) живут в почве и производят вещество геосмин. Когда начинает идти дождь, геосмин соединяется с эфирными маслами, которые выделяют разные растения, и получается знакомый нам аромат дождя.
Вот только бактерии трудятся не для нашего удовольствия. С помощью этого запаха стрептомицеты привлекают крошечных членистоногих – коллембол (Folsomia candida). Коллемболы находят бактерии и съедают их!
Это может показаться странным: неужели бактерии хотят стать для коллембол обедом? Да! Ведь так они размножаются. Коллемболы съедают бактерии и переносят их споры на своем теле или в желудках, а потом вместе с экскрементами оставляют их в совершенно новом месте. Спустя некоторое время из этих спор появятся новые бактерии и снова запахнет дождем!
Очень красивая болезнь
Ты когда-нибудь видел пестрые тюльпаны? Кажется, будто кто-то протер лепестки и удалил краску в случайных местах. И получились причудливые пятна, штрихи и полоски – очень красиво!
Только вот садовники таким тюльпанам не радуются. Увидят пестрые лепестки на грядке – и немедленно выкапывают все растение вместе с луковицей и сжигают его. А ведь в XVII веке голландцы за одну луковицу пестрого тюльпана были готовы заплатить столько денег, что на них можно было купить большой дом вместе с садом.
Что же изменилось? Оказывается, в необычной окраске виноваты… вирусы. Только в XX веке ученые поняли, что пестрые лепестки – это симптом болезни! Сразу от нее тюльпаны не погибнут, но со временем их стебли станут короче, сам цветок и луковица – мельче, лепестки – у́же, растение начнет позже цвести и перестанет быть похожим на первоначальный сорт.
У вируса очень красивое название: вирус мозаики тюльпана, или пестролепестности. Как именно он работает, до сих пор непонятно. Зато известно, откуда он берется. Чаще всего его вместе с соком растений разносят насекомые: тля, белокрылки, трипсы. Но можно заразить цветок и собственными руками или садовыми инструментами, если трогать ими сначала больные растения, а потом здоровые.
Тайная жизнь кухонной губки
Казалось бы, какие тайны могут быть у губки для мытья посуды? Она всегда у нас на виду. Но оказывается, внутри губки кипит жизнь! В ней обитают миллиарды микроорганизмов, и ученые теперь знают, почему они предпочитают именно такой «дом».
Биологи решили выяснить, как разные микробы уживаются друг с другом, и посадили их в емкости со множеством ячеек разного размера – от больших до совсем крошечных. Оказалось, что и в крупных ячейках, и в маленьких к концу эксперимента выжило не так уж много разных видов. Кто-то кого-то съел, кто-то погиб от одиночества, кто-то не смог смириться с нелюбимыми соседями. Зато в ячейках среднего размера микробы процветали, размножались, и никто никого не подавлял.
Пористая структура кухонной губки – это и есть те самые идеальные ячейки среднего размера. Так что неудивительно, что микробы так любят губку.
Пластик на обед
В желудках у коров живут бактерии, которые помогают животным переваривать грубую растительную пищу. И этим бактериям даже пластмасса «по зубам». Чтобы выяснить это, ученые взяли жидкость из рубца (самой большой части коровьего желудка) и поместили в нее три вида пластика, из которого делают биоразлагаемые бутылки, пакеты и ткани. И оказалось, что микроорганизмы, живущие в этой жидкости, смогли разрушить все эти виды пластика. То есть коровы в каком-то смысле умеют переваривать биоразлагаемый пластик!
Особенно постарались бактерии родов Pseudomonas и Acinetobacter. Причем выяснилось, что микроорганизмы работают продуктивнее, если держатся вместе. Вот что значит командная работа!
Микробный портрет города
Однажды одна маленькая девочка лизнула поручень в нью-йоркском метро. Папа девочки был генетиком, и он решил узнать, какие микробы попали в организм дочки. Так началось исследование, которое со временем переросло в масштабный международный проект.
Три года ученые и добровольцы из 60 городов по всему миру собирали мазки с поверхностей в общественных местах: в билетных киосках и автобусах, в метро и на вокзалах. Они взяли почти 5000 проб и обнаружили в них 12 тысяч видов бактерий и вирусов! Причем бóльшая часть микроорганизмов раньше была ученым неизвестна.
Когда исследователи собрали все данные вместе, оказалось, что у каждого города есть свой «микробный портрет». Какие-то микроорганизмы встречаются почти в каждом городе. А другие – только в определенной местности. Например, бактерии – любители соли «селятся» обычно в приморских городах.
В целом же каждый «микробный портрет» оказался совершенно уникальным! Почти как отпечаток пальца у человека. Так что по мазку с обычного ботинка можно с вероятностью в 90 % определить, откуда приехал его владелец. Отличный инструмент для детективов!