Bakteriler kaplıcalarda yaşar mı? Termal su organizmaları Kaplıcalarda yaşayan hayvanlar.

Ekstremofiller, diğer birçok organizma için yaşamın imkansız olduğu habitatlarda yaşayan ve gelişen organizmalardır. Yunancadaki (-phil) son eki aşk anlamına gelir. Ekstremofiller aşırı koşullarda yaşamayı “seviyor”. Yüksek radyasyon, yüksek veya düşük basınç, yüksek veya düşük pH, ışık eksikliği, aşırı sıcak veya soğuk ve aşırı kuraklık gibi koşullara dayanabilme yeteneğine sahiptirler.

Çoğu ekstremofil, ve gibi mikroorganizmalardır. Solucanlar, kurbağalar ve böcekler gibi daha büyük organizmalar da aşırı habitatlarda yaşayabilir. İçinde geliştikleri ortamın türüne bağlı olarak farklı ekstremofil sınıfları vardır. Bunlardan bazıları:

• Asidofil, pH seviyesi 3 ve altında olan asidik bir ortamda gelişen bir organizmadır.
• Alkalifil, pH seviyesi 9 ve üzeri olan alkali ortamlarda gelişen bir organizmadır.
• Barophil, derin deniz habitatları gibi yüksek basınçlı ortamlarda yaşayan bir organizmadır.
• Halofil, aşırı yüksek tuz konsantrasyonlarına sahip habitatlarda yaşayan bir organizmadır.
• Hipertermofil, aşırı yüksek sıcaklıklara (80° ila 122° C) sahip ortamlarda gelişen bir organizmadır.
• Psychrophile/cryophile – aşırı soğuk koşullarda ve düşük sıcaklıklarda (-20° ile +10° C arası) yaşayan bir organizma.
• Radyasyona dirençli organizmalar, ultraviyole ve nükleer radyasyon da dahil olmak üzere yüksek düzeyde radyasyon içeren ortamlarda gelişen organizmalardır.
• Kserofil, son derece kuru koşullarda yaşayan bir organizmadır.

Tardigradlar

Tardigradlar veya su ayıları çeşitli aşırı koşulları tolere edebilir. Kaplıcalarda, Antarktika buzlarında, derin ortamlarda, dağ zirvelerinde ve hatta... Tardigradlar genellikle likenlerde ve yosunlarda bulunur. Bitki hücreleri ve nematod ve rotiferler gibi küçük omurgasızlarla beslenirler. Su ayıları ürerler, ancak bazıları partenogenez yoluyla ürerler.

Tardigradlar çeşitli aşırı koşullarda hayatta kalabilirler çünkü koşullar hayatta kalmak için uygun olmadığında metabolizmalarını geçici olarak kapatabilirler. Bu sürece kriptobiyoz denir ve suda yaşayan ayıların aşırı kuraklık, oksijen eksikliği, aşırı soğuk, düşük basınç ve yüksek toksisite veya radyasyon koşullarında hayatta kalmalarını sağlayacak bir duruma girmelerine olanak tanır. Tardigradlar bu durumda birkaç yıl kalabilir ve ortam yaşanabilir hale geldiğinde bu durumdan çıkabilir.

Artemia ( Artemia salina)

Artemia, aşırı yüksek tuz konsantrasyonlarına sahip koşullarda yaşayabilen küçük bir kabuklu hayvan türüdür. Bu ekstremofiller tuz göllerinde, tuzlu bataklıklarda, denizlerde ve kayalık kıyılarda yaşarlar. Ana besin kaynakları yeşil alglerdir. Artemia'nın, iyonları emip salarak ve konsantre idrar üreterek tuzlu ortamlarda hayatta kalmalarına yardımcı olan solungaçları vardır. Tardigradlar gibi, tuzlu su karidesleri de eşeyli ve eşeysiz olarak (partenogenez yoluyla) ürerler.

Helicobacter pylori bakterileri ( Helikobakter pilori)

Helikobakter pilori- midenin aşırı asidik ortamında yaşayan bir bakteri. Bu bakteriler hidroklorik asidi nötralize eden üreaz enzimini salgılarlar. Diğer bakterilerin midenin asitliğine dayanamadığı bilinmektedir. Helikobakter pilori mide duvarına girip insanlarda ülserlere ve hatta mide kanserine neden olabilen spiral şekilli bakterilerdir. Dünyadaki çoğu insanın midesinde bu bakteri var, ancak Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezlerine (CDC) göre genellikle nadiren hastalığa neden oluyorlar.

Siyanobakteriler Gloeokapsa

Gloeokapsa- genellikle kayalık kıyılardaki ıslak kayalarda yaşayan bir siyanobakteri cinsi. Bu bakteriler klorofil içerir ve... Hücreler Gloeokapsa parlak renkli veya renksiz olabilen jelatinimsi zarlarla çevrilidir. Bilim insanları uzayda bir buçuk yıl hayatta kalabileceklerini keşfetti. içeren kaya örnekleri Gloeokapsa Uluslararası Uzay İstasyonunun dışına yerleştirildi ve bu mikroorganizmalar sıcaklık dalgalanmaları, vakuma maruz kalma ve radyasyona maruz kalma gibi uzayın aşırı koşullarına dayanabildi.

Sıcaklık en önemli çevresel faktördür. Sıcaklık, organizmaların yaşamının birçok yönü, dağılım coğrafyaları, üremeleri ve esas olarak sıcaklığa bağlı olan organizmaların diğer biyolojik özellikleri üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Menzil, yani Yaşamın var olabileceği sıcaklık sınırları yaklaşık -200°C ile +100°C arasında değişir ve bazen 250°C sıcaklıktaki kaplıcalarda bakterilerin var olduğu bulunmuştur. Gerçekte çoğu organizma daha da dar bir sıcaklık aralığında hayatta kalabilir.

Başta bakteri ve algler olmak üzere bazı mikroorganizma türleri, kaynama noktasına yakın sıcaklıklardaki kaplıcalarda yaşayıp üreyebilmektedir. Kaplıca bakterileri için üst sıcaklık sınırı yaklaşık 90°C'dir. Sıcaklık değişkenliği çevresel açıdan çok önemlidir.

Her tür yalnızca maksimum ve minimum öldürücü sıcaklıklar olarak adlandırılan belirli bir sıcaklık aralığında yaşayabilir. Bu kritik aşırı sıcaklıkların (soğuk veya sıcak) ötesinde organizmanın ölümü meydana gelir. Aralarında bir yerde, tüm organizmaların, bir bütün olarak canlı maddenin hayati aktivitesinin aktif olduğu optimal bir sıcaklık vardır.

Organizmaların sıcaklık koşullarına toleransına bağlı olarak, eurythermic ve stenothermic olarak ayrılırlar, yani. geniş veya dar sınırlar içindeki sıcaklık dalgalanmalarını tolere edebilir. Örneğin likenler ve birçok bakteri farklı sıcaklıklarda yaşayabilir veya tropik bölgelerin orkideleri ve diğer sıcağı seven bitkileri stenotermiktir.

Bazı hayvanlar, ortam sıcaklığından bağımsız olarak vücut ısısını sabit tutabilirler. Bu tür organizmalara homeotermik denir. Diğer hayvanlarda vücut sıcaklığı ortam sıcaklığına bağlı olarak değişir. Bunlara poikilotermik denir. Organizmaların sıcaklık koşullarına adaptasyon yöntemine bağlı olarak iki ekolojik gruba ayrılırlar: kriyofiller - soğuğa ve düşük sıcaklıklara adapte olmuş organizmalar; termofiller - veya ısıyı seven.

Allen'ın kuralı- 1877'de D. Allen tarafından oluşturulan bir ekocoğrafik kural. Bu kurala göre, benzer bir yaşam tarzı sürdüren homeotermik (sıcakkanlı) hayvanların ilgili türleri arasında, daha soğuk iklimlerde yaşayanların nispeten daha küçük çıkıntılı vücut kısımları vardır: kulaklar, bacaklar, kuyruklar vb.

Vücudun çıkıntılı kısımlarının azaltılması, gövdenin göreceli yüzeyinde bir azalmaya yol açar ve ısı tasarrufuna yardımcı olur.

Bu kuralın bir örneği, Canine ailesinin çeşitli bölgelerden temsilcileridir. Bu ailedeki en küçük (vücut uzunluğuna göre) kulaklar ve daha az uzun ağız, Kutup tilkisinde (bölge: Arktik) bulunur ve en büyük kulaklar ve dar, uzun ağız, rezene tilkisinde (bölge: Sahra) bulunur.

Bu kural aynı zamanda insan popülasyonları için de geçerlidir: (vücut büyüklüğüne göre) en kısa burun, kollar ve bacaklar Eskimo-Aleut halklarının (Eskimolar, Inuit) karakteristik özelliğidir ve en uzun kollar ve bacaklar Kürkler ve Tutsiler içindir.

Bergman'ın kuralı- 1847'de Alman biyolog Karl Bergmann tarafından formüle edilen bir ekocoğrafya kuralı. Kural, benzer homeotermik (sıcakkanlı) hayvan türleri arasında en büyüğünün, daha soğuk iklimlerde, yüksek enlemlerde veya dağlarda yaşayanlar olduğunu belirtir. Beslenme düzenleri ve yaşam tarzları açısından önemli ölçüde farklılık göstermeyen, yakından ilişkili türler (örneğin, aynı cinsin türleri) varsa, daha şiddetli (soğuk) iklimlerde daha büyük türler de bulunur.

Kural, endotermik türlerdeki toplam ısı üretiminin cismin hacmine ve ısı transfer hızının da yüzey alanına bağlı olduğu varsayımına dayanmaktadır. Organizmaların boyutu arttıkça vücudun hacmi yüzeyinden daha hızlı büyür. Bu kural ilk olarak farklı büyüklükteki köpekler üzerinde deneysel olarak test edildi. Küçük köpeklerde ısı üretiminin birim kütle başına daha yüksek olduğu, ancak boyutu ne olursa olsun birim yüzey alanı başına neredeyse sabit kaldığı ortaya çıktı.

Aslında Bergmann'ın kuralı hem aynı tür içinde hem de yakın akraba türler arasında sıklıkla yerine getirilir. Örneğin Uzakdoğu kaplanının Amur formu, Endonezya'daki Sumatra kaplanından daha büyüktür. Kuzey kurdu alt türleri ortalama olarak güneydekilerden daha büyüktür. Ayı cinsinin yakından ilişkili türleri arasında en büyüğü kuzey enlemlerinde yaşar (kutup ayısı, Kodiak Adası'ndaki kahverengi ayılar) ve en küçük türler (örneğin gözlüklü ayı) sıcak iklime sahip bölgelerde yaşar.

Aynı zamanda bu kural sıklıkla eleştirildi; Memelilerin ve kuşların büyüklüğü sıcaklığın yanı sıra diğer birçok faktörden de etkilendiğinden genel nitelikte olamayacağına dikkat çekildi. Ek olarak, sert iklimlere popülasyon ve tür düzeyinde adaptasyonlar genellikle vücut büyüklüğündeki değişiklikler yoluyla değil, iç organların boyutlarındaki değişiklikler (kalp ve akciğerlerin boyutunun artması) veya biyokimyasal adaptasyonlar yoluyla gerçekleşir. Bu eleştiriyi dikkate alarak Bergman kuralının istatistiksel nitelikte olduğunu ve diğer her şey eşit olduğunda etkisini açıkça ortaya koyduğunu vurgulamak gerekir.

Aslında bu kuralın birçok istisnası vardır. Böylece yünlü mamutun en küçük ırkı kutup adası Wrangel'den bilinmektedir; Birçok orman kurdu alt türü tundra kurtlarından daha büyüktür (örneğin, Kenai Yarımadası'ndaki soyu tükenmiş alt türler; büyük boyutlarının bu kurtlara yarımadada yaşayan büyük geyikleri avlarken avantaj sağlayabileceği varsayılmaktadır). Amur'da yaşayan leoparın Uzak Doğu alt türü, Afrika'dakinden önemli ölçüde daha küçüktür. Verilen örneklerde, karşılaştırılan formlar yaşam tarzı bakımından farklılık göstermektedir (ada ve kıta popülasyonları; daha küçük avlarla beslenen tundra alt türleri ve daha büyük avlarla beslenen orman alt türleri).

İnsanlarla ilgili olarak bu kural belirli bir dereceye kadar geçerlidir (örneğin cüce kabileler tropikal iklime sahip farklı bölgelerde tekrar tekrar ve bağımsız olarak ortaya çıkmışlardır); ancak yerel beslenme ve geleneklerdeki farklılıklar, göç ve popülasyonlar arasındaki genetik sürüklenme, bu kuralın uygulanabilirliğine sınırlamalar getirmektedir.

Gloger kuralı homeotermik (sıcakkanlı) hayvanların akraba formlarından (aynı türün farklı ırkları veya alt türleri, ilgili türler) sıcak ve nemli iklimlerde yaşayanların, soğuk ve kuru iklimde yaşayanlara göre daha parlak renkli olmasıdır. Polonyalı ve Alman kuş bilimci Konstantin Gloger (Gloger C.W.L.; 1803-1863) tarafından 1833 yılında kuruldu.

Örneğin çoğu çöl kuşu türünün rengi, subtropikal ve tropik ormanlardaki akrabalarına göre daha soluktur. Gloger kuralı hem kamuflaj hususlarıyla hem de iklim koşullarının pigmentlerin sentezi üzerindeki etkisiyle açıklanabilir. Gloger kuralı belirli bir dereceye kadar hipokilotermik (soğukkanlı) hayvanlara, özellikle böceklere de uygulanır.

Çevresel bir faktör olarak nem

Başlangıçta tüm organizmalar suda yaşayan canlılardı. Toprağı fethettikten sonra suya olan bağımlılıklarını kaybetmediler. Su, tüm canlı organizmaların ayrılmaz bir parçasıdır. Nem, havadaki su buharı miktarıdır. Nem ve su olmadan hayat olmaz.

Nem, havadaki su buharı içeriğini karakterize eden bir parametredir. Mutlak nem, havadaki su buharı miktarıdır ve sıcaklığa ve basınca bağlıdır. Bu miktara bağıl nem denir (yani belirli sıcaklık ve basınç koşullarında havadaki su buharı miktarının doymuş buhar miktarına oranı).

Doğada günlük bir nem ritmi vardır. Nem dikey ve yatay olarak dalgalanır. Bu faktör, ışık ve sıcaklıkla birlikte organizmaların aktivitelerini ve dağılımlarını düzenlemede büyük rol oynar. Nem ayrıca sıcaklığın etkisini de değiştirir.

Önemli bir çevresel faktör havayla kurutmadır. Özellikle karasal organizmalar için havanın kurutucu etkisi büyük önem taşımaktadır. Hayvanlar, korunan yerlere taşınarak ve geceleri aktif bir yaşam tarzı sürdürerek uyum sağlar.

Bitkiler suyu topraktan emer ve tamamına yakını (%97-99) yapraklar aracılığıyla buharlaşır. Bu sürece terleme denir. Buharlaşma yaprakları soğutur. Buharlaşma sayesinde iyonlar topraktan köklere, iyonlar hücreler arasında vb. taşınır.

Karasal organizmalar için belirli bir miktarda nem mutlaka gereklidir. Birçoğunun normal çalışması için% 100 bağıl neme ihtiyacı vardır ve tam tersine normal durumdaki bir organizma, sürekli su kaybettiği için tamamen kuru havada uzun süre yaşayamaz. Su canlı maddenin önemli bir parçasıdır. Bu nedenle belli miktarda su kaybı ölüme yol açmaktadır.

Kuru iklimlerdeki bitkiler, morfolojik değişiklikler ve bitkisel organların, özellikle de yaprakların azalması yoluyla uyum sağlar.

Kara hayvanları da uyum sağlar. Birçoğu su içer, diğerleri onu sıvı veya buhar halinde vücuttan emer. Örneğin çoğu amfibi, bazı böcekler ve akarlar. Çoğu çöl hayvanı asla su içmez; ihtiyaçlarını yiyeceklerle sağlanan sudan karşılarlar. Diğer hayvanlar yağ oksidasyonu süreciyle su elde ederler.

Su canlı organizmalar için kesinlikle gereklidir. Bu nedenle organizmalar ihtiyaçlarına göre yaşam alanlarına yayılırlar: Sudaki organizmalar sürekli olarak suda yaşar; hidrofitler ancak çok nemli ortamlarda yaşayabilirler.

Ekolojik değerlik açısından hidrofitler ve higrofitler stenogirler grubuna aittir. Nem, organizmaların hayati fonksiyonlarını büyük ölçüde etkiler; örneğin %70 bağıl nem, dişi göçmen çekirgelerin tarlada olgunlaşması ve doğurganlığı için çok elverişliydi. Başarılı bir şekilde çoğaltıldığında birçok ülkede mahsullere çok büyük ekonomik zararlar veriyorlar.

Organizmaların dağılımının ekolojik değerlendirmesi için iklim kuraklığı göstergesi kullanılır. Kuruluk, organizmaların ekolojik sınıflandırmasında seçici bir faktör görevi görür.

Böylece, yerel iklimin nem özelliklerine bağlı olarak organizma türleri ekolojik gruplara ayrılır:

1. Hidatofitler su bitkileridir.

2. Hidrofitler karasal-su bitkileridir.

3. Higrofitler - yüksek nem koşullarında yaşayan karasal bitkiler.

4. Mezofitler ortalama nemle büyüyen bitkilerdir

5. Kserofitler yetersiz nemle büyüyen bitkilerdir. Bunlar sırasıyla şu şekilde ayrılır: sulu meyveler - etli bitkiler (kaktüsler); Sklerofitler dar ve küçük yapraklı, tüplere sarılmış bitkilerdir. Ayrıca ökserofitlere ve stypakserofitlere ayrılırlar. Ökserofitler bozkır bitkileridir. Stypaxerophytes, bir grup dar yapraklı çim çimenidir (tüy otu, fescue, tonkonogo, vb.). Buna karşılık mezofitler ayrıca mezohigrofitlere, mesokserofitlere vb.

Sıcaklık açısından önemi az olsa da nem yine de temel çevresel faktörlerden biridir. Yaşayan doğanın tarihinin büyük bölümünde organik dünya yalnızca suda yaşayan organizmalar tarafından temsil ediliyordu. Canlıların büyük çoğunluğunun ayrılmaz bir parçası sudur ve neredeyse tamamı gametlerin çoğalması veya kaynaşması için su ortamına ihtiyaç duyar. Kara hayvanları döllenme için vücutlarında yapay bir su ortamı yaratmaya zorlanır ve bu da döllenmenin içselleşmesine yol açar.

Nem, havadaki su buharı miktarıdır. Metreküp başına gram olarak ifade edilebilir.

Çevresel bir faktör olarak ışık. Işığın organizmaların yaşamındaki rolü

Işık enerji türlerinden biridir. Termodinamiğin birinci yasasına veya enerjinin korunumu yasasına göre enerji bir formdan diğerine değişebilir. Bu yasaya göre organizmalar çevreyle sürekli enerji ve madde alışverişi yapan termodinamik bir sistemdir. Dünya yüzeyindeki organizmalar, kozmik cisimlerden gelen uzun dalga termal radyasyonun yanı sıra, başta güneş enerjisi olmak üzere bir enerji akışına maruz kalır.

Bu faktörlerin her ikisi de ortamın iklim koşullarını (sıcaklık, suyun buharlaşma hızı, hava ve suyun hareketi) belirler. Uzaydan biyosfere 2 cal enerjili güneş ışığı düşer. 1 dakikada 1 cm2. Buna güneş sabiti denir. Atmosferden geçen bu ışık zayıflar ve açık bir öğle vaktinde enerjisinin %67'sinden fazlası Dünya yüzeyine ulaşamaz. 1,34 kal. cm2 başına 1 dakikada. Bulut örtüsünün, suyun ve bitki örtüsünün içinden geçen güneş ışığı daha da zayıflar ve içindeki enerjinin spektrumun farklı bölümlerine dağılımı önemli ölçüde değişir.

Güneş ışığının ve kozmik radyasyonun zayıflama derecesi ışığın dalga boyuna (frekansına) bağlıdır. Dalga boyu 0,3 mikrondan az olan ultraviyole radyasyon neredeyse ozon tabakasından geçmez (yaklaşık 25 km yükseklikte). Bu tür radyasyon canlı bir organizma için, özellikle protoplazma için tehlikelidir.

Canlı doğada ışık tek enerji kaynağıdır; bakteriler hariç tüm bitkiler fotosentez yapar, yani. organik maddeleri inorganik maddelerden sentezler (yani sudan, mineral tuzlardan ve CO'dan-Canlı doğada ışık tek enerji kaynağıdır, bakteriler hariç tüm bitkiler 2 - asimilasyon sürecinde radyant enerji kullanır). Tüm organizmalar beslenme açısından karasal fotosentetik organizmalara bağımlıdır; klorofil taşıyan bitkiler.

Çevresel bir faktör olarak ışık, dalga boyu 0,40 - 0,75 mikron olan ultraviyole ve bu büyüklüklerden daha büyük dalga boyuna sahip kızılötesi olarak ikiye ayrılır.

Bu faktörlerin etkisi organizmaların özelliklerine bağlıdır. Her organizma türü belirli bir ışık dalga boyuna uyarlanmıştır. Bazı organizma türleri ultraviyole radyasyona, diğerleri ise kızılötesi radyasyona adapte olmuştur.

Bazı organizmalar dalga boylarını ayırt edebilir. Yaşamlarında büyük önem taşıyan özel ışık algılama sistemleri ve renkli görmeleri vardır. Birçok böcek, insanların algılayamadığı kısa dalga radyasyona karşı hassastır. Güveler ultraviyole ışınlarını iyi algılar. Arılar ve kuşlar konumlarını doğru bir şekilde belirler ve Geceleri bile arazide gezinin.

Organizmalar ayrıca ışık yoğunluğuna da güçlü tepki verir. Bu özelliklerine göre bitkiler üç ekolojik gruba ayrılır:

1. Işığı seven, güneşi seven veya heliofitler - normal olarak yalnızca güneş ışınları altında gelişebilenler.

2. Gölgeyi seven bitkiler veya sciophytes, ormanların alt katmanlarındaki bitkiler ve derin deniz bitkileri, örneğin vadideki zambaklar ve diğerleri.

Işık yoğunluğu azaldıkça fotosentez de yavaşlar. Tüm canlı organizmaların ışık yoğunluğunun yanı sıra diğer çevresel faktörlere karşı eşik duyarlılığı vardır. Farklı organizmaların çevresel faktörlere karşı farklı eşik duyarlılığı vardır. Örneğin yoğun ışık, Drosophila sineklerinin gelişimini engeller, hatta ölümlerine neden olur. Hamamböcekleri ve diğer böcekler ışıktan hoşlanmazlar. Çoğu fotosentetik bitkide, düşük ışık yoğunluğunda protein sentezi engellenir ve hayvanlarda biyosentez süreçleri engellenir.

3. Gölgeye dayanıklı veya fakültatif heliofitler. Hem gölgede hem de ışıkta iyi büyüyen bitkiler. Hayvanlarda organizmaların bu özelliklerine ışığı seven (fotofiller), gölgeyi seven (fotofoblar), euryfobik - stenofobik denir.

Çevresel değer

canlı bir organizmanın çevresel koşullardaki değişikliklere uyum derecesi. Ev.v. bir tür özelliğini temsil eder. Belirli bir türün normal yaşam aktivitesini sürdürdüğü çevresel değişikliklerin aralığı ile niceliksel olarak ifade edilir. Ev.v. hem bir türün bireysel çevresel faktörlere tepkisi hem de bir dizi faktörle ilişkili olarak düşünülebilir.

İlk durumda, etkileyen faktörün gücündeki büyük değişiklikleri tolere edebilen türler, bu faktörün adından "eury" ön ekiyle (örytermal - sıcaklığın etkisine göre, euryhaline - ilişkili olarak) oluşan bir terimle belirtilir. tuzluluk, eurybatherous (derinliğe bağlı olarak vb.); bu faktördeki yalnızca küçük değişikliklere adapte olan türler, “steno” ön ekiyle (stenotermik, stenohalin vb.) benzer bir terimle belirtilir. Geniş E. v. Bir dizi faktörle ilişkili olarak, düşük adaptasyon kabiliyetine sahip olan stenobiontların (Bkz. Stenobionts) aksine bunlara eurybionts (Bkz. Eurybionts) adı verilir. Eurybiontisite çeşitli habitatların popülasyonunu mümkün kıldığından ve stenobiontisite türler için uygun habitat aralığını keskin bir şekilde daralttığından, bu iki gruba sırasıyla eury- veya stenotopik denir.

EurybiontlarÇevre koşullarındaki önemli değişiklikler altında var olabilen hayvan ve bitki organizmaları. Örneğin, deniz kıyısı bölgesinin sakinleri, gelgit sırasında düzenli kurumaya, yazın güçlü ısınmaya ve kışın soğumaya ve bazen donmaya (eurythermal hayvanlar) katlanır; Nehir haliçlerinin sakinleri buna dayanabilir. su tuzluluğundaki dalgalanmalar (euryhaline hayvanları); Çok çeşitli hidrostatik basınçta (eurybates) çok sayıda hayvan mevcuttur. Ilıman enlemlerin pek çok karasal sakini, büyük mevsimsel sıcaklık dalgalanmalarına dayanabilmektedir.

Türün eurybiontizmi, anabiyoz durumundaki olumsuz koşulları tolere etme yeteneği (birçok bakteri, birçok bitkinin sporları ve tohumları, soğuk ve ılıman enlemlerdeki yetişkin çok yıllık bitkiler, tatlı su süngerlerinin ve bryozoanların kışlama tomurcukları, dallanma yumurtaları) ile arttırılır. kabuklular, yetişkin tardigratlar ve bazı rotiferler, vb.) veya kış uykusu (bazı memeliler).

CHETVERIKOV'UN KURALI, Kural olarak, Krom'a göre, doğada her tür canlı organizma, bireysel izole bireyler tarafından değil, ancak (bazen çok büyük) birey popülasyonlarının kümeleri şeklinde temsil edilir. S. S. Chetverikov (1903) tarafından getirildi.

Görüş- bu, belirli bir alanı işgal eden, birbirleriyle özgürce melezleşebilen ve verimli yavrular üretebilen, morfo-fizyolojik özelliklere benzer, tarihsel olarak kurulmuş bir birey popülasyonları kümesidir. Her canlı organizma türü, türün özellikleri olarak adlandırılan bir dizi karakteristik özellik ve özellik ile tanımlanabilir. Bir türün diğerinden ayırt edilmesini sağlayan özelliklere tür kriterleri denir.

En sık kullanılanlar formun yedi genel kriteridir:

1. Özel organizasyon türü: belirli bir türün bireylerini diğerinin bireylerinden ayırmayı mümkün kılan bir dizi karakteristik özellik.

2. Coğrafi kesinlik: Bir türün bireylerinin dünya üzerinde belirli bir yerde bulunması; aralık - belirli bir türün bireylerinin yaşadığı alan.

3. Ekolojik kesinlik: Bir türün bireyleri, sıcaklık, nem, basınç vb. gibi fiziksel çevresel faktörlerin belirli bir değer aralığında yaşar.

4. Farklılaşma: Bir tür daha küçük birey gruplarından oluşur.

5. Ayrıklık: belirli bir türün bireyleri diğerinin bireylerinden bir boşluk (boşluk) ile ayrılır.Boşluk, üreme zamanlamasındaki farklılıklar, belirli davranışsal reaksiyonların kullanımı, melezlerin kısırlığı gibi izolasyon mekanizmalarının etkisiyle belirlenir. , vesaire.

6. Tekrarlanabilirlik: Bireylerin üremesi eşeysiz olarak (değişkenlik derecesi düşüktür) ve cinsel olarak (her organizma baba ve annenin özelliklerini birleştirdiğinden değişkenlik derecesi yüksektir) gerçekleştirilebilir.

7. Belirli bir düzeyde sayılar: sayılar periyodik (yaşam dalgaları) ve periyodik olmayan değişikliklere uğrar.

Herhangi bir türün bireyleri uzayda son derece dengesiz bir şekilde dağılmıştır. Örneğin ısırgan otu, menzili içinde yalnızca nemli, gölgeli, verimli topraklı yerlerde bulunur; nehirlerin, akarsuların taşkın yataklarında, göllerin çevresinde, bataklık kenarları boyunca, karışık ormanlarda ve çalılıklarda çalılıklar oluşturur. Toprak höyüklerinde açıkça görülebilen Avrupa köstebeği kolonileri orman kenarlarında, çayırlarda ve tarlalarda bulunur. Yaşam için uygun
Yaşam alanları sıklıkla yayılış alanı içinde bulunsa da, tüm yaşam alanını kapsamaz ve bu nedenle bu türün bireyleri alanın diğer kısımlarında bulunmaz. Çam ormanında ısırgan otu, bataklıkta köstebek aramanın hiçbir anlamı yok.

Böylece bir türün uzaydaki eşit olmayan dağılımı “yoğunluk adaları”, “yoğunlaşmalar” şeklinde ifade edilir. Bu türün nispeten yüksek dağılımına sahip alanlar, düşük bolluğa sahip alanlarla dönüşümlüdür. Her türün popülasyonunun bu tür "yoğunluk merkezlerine" popülasyon denir. Bir popülasyon, belirli bir türün, belirli bir alanda (yayılım alanının bir kısmında) uzun süre (çok sayıda nesil) yaşayan ve diğer benzer popülasyonlardan izole edilmiş bireylerin topluluğudur.

Serbest geçiş (panmixia) pratik olarak popülasyon içinde gerçekleşir. Başka bir deyişle popülasyon, özgürce bir araya gelen, belirli bir bölgede uzun süre yaşayan ve diğer benzer gruplardan nispeten izole olan bireylerden oluşan bir gruptur. Bu nedenle bir tür, bir popülasyon topluluğudur ve popülasyon, bir türün yapısal birimidir.

Popülasyon ve tür arasındaki fark:

1) farklı popülasyonlardan bireyler birbirleriyle özgürce çiftleşirler,

2) farklı popülasyonlardaki bireyler birbirlerinden çok az farklılık gösterir,

3) iki komşu popülasyon arasında boşluk yoktur, yani aralarında kademeli bir geçiş vardır.

Türleşme süreci. Belirli bir türün, beslenme düzenine göre belirlenen belirli bir yaşam alanını işgal ettiğini varsayalım. Bireyler arasındaki farklılık sonucunda aralık artar. Yeni yaşam alanı farklı besin bitkileri, fiziksel ve kimyasal özellikler vb. özelliklere sahip alanları içerecektir. Yaşam alanının farklı yerlerinde kendilerini bulan bireyler popülasyonlar oluşturur. Gelecekte, popülasyonların bireyleri arasındaki farklılıkların sürekli artması sonucunda, bir popülasyonun bireylerinin diğer popülasyonun bireylerinden bazı yönlerden farklı olduğu giderek daha açık hale gelecektir. Bir nüfus farklılaşması süreci yaşanıyor. Mutasyonlar her birinde birikir.

Aralığın yerel kısmındaki herhangi bir türün temsilcileri yerel bir popülasyon oluşturur. Yaşam koşulları açısından homojen olan habitat alanlarıyla ilişkili yerel popülasyonların toplamı ekolojik bir popülasyonu oluşturur. Yani eğer bir tür çayırda ve ormanda yaşıyorsa, o zaman onun sakız ve çayır popülasyonlarından söz ederler. Bir türün yayılışındaki belirli coğrafi sınırlarla ilişkili popülasyonlara coğrafi popülasyonlar denir.
Nüfus büyüklükleri ve sınırları önemli ölçüde değişebilir. Kitlesel üreme salgınları sırasında tür çok geniş bir alana yayılır ve dev popülasyonlar ortaya çıkar.

Sabit özelliklere sahip, kendi aralarında çiftleşebilme ve verimli yavrular üretebilme yeteneğine sahip bir dizi coğrafi popülasyona alt tür denir. Darwin, yeni türlerin oluşumunun çeşitler (alt türler) aracılığıyla gerçekleştiğini söyledi.

Ancak doğada çoğu zaman bazı unsurların eksik olduğu unutulmamalıdır.
Her alt türün bireylerinde meydana gelen mutasyonlar tek başına yeni türlerin oluşmasına yol açamaz. Bunun nedeni, bildiğimiz gibi alt türün bireyleri üreme açısından izole edilmediğinden, bu mutasyonun popülasyon boyunca dolaşacağı gerçeğinde yatmaktadır. Bir mutasyon yararlıysa popülasyonun heterozigotluğunu artırır; zararlıysa seçilim tarafından reddedilir.

Sürekli meydana gelen mutasyon süreci ve serbest geçiş sonucunda popülasyonlarda mutasyonlar birikir. I. I. Shmalhausen'in teorisine göre, kalıtsal bir değişkenlik rezervi yaratılır, yani ortaya çıkan mutasyonların büyük çoğunluğu resesiftir ve kendilerini fenotipik olarak göstermez. Heterozigot durumda yüksek konsantrasyonda mutasyonlara ulaşıldığında, resesif genleri taşıyan bireylerin çaprazlanması mümkün hale gelir. Bu durumda mutasyonların zaten fenotipik olarak kendini gösterdiği homozigot bireyler ortaya çıkar. Bu durumlarda mutasyonlar zaten doğal seçilimin kontrolü altındadır.
Ancak bu henüz türleşme süreci için belirleyici değildir, çünkü doğal popülasyonlar açıktır ve komşu popülasyonlardan gelen yabancı genler sürekli olarak bunlara dahil edilmektedir.

Tüm yerel popülasyonların gen havuzlarının (tüm genotiplerin toplamı) yüksek benzerliğini sürdürmeye yetecek bir gen akışı vardır. Her biri 100.000 lokus içeren 200 bireyden oluşan bir popülasyonda, yabancı genler nedeniyle gen havuzunun yenilenmesinin, mutasyonlardan 100 kat daha fazla olduğu tahmin edilmektedir. Sonuç olarak hiçbir popülasyon, gen akışının normalleştirici etkisine maruz kaldığı sürece dramatik bir şekilde değişemez. Bir popülasyonun seçilimin etkisi altında genetik bileşimindeki değişikliklere karşı gösterdiği dirence genetik homeostazis denir.

Bir popülasyonda genetik homeostazisin bir sonucu olarak yeni bir türün oluşumu çok zordur. Bir koşulun daha karşılanması gerekiyor! Yani yavru popülasyonun gen havuzunu annenin gen havuzundan izole etmek gerekiyor. İzolasyon iki biçimde olabilir: mekansal ve zamansal. Çöller, ormanlar, nehirler, kum tepeleri ve taşkın yatakları gibi çeşitli coğrafi engeller nedeniyle mekansal izolasyon meydana gelir. Çoğu zaman, mekansal izolasyon, sürekli aralıktaki keskin bir azalma ve bunun ayrı ceplere veya nişlere bölünmesi nedeniyle meydana gelir.

Çoğunlukla göçün bir sonucu olarak bir nüfus izole hale gelir. Bu durumda izole bir popülasyon ortaya çıkar. Bununla birlikte, izole edilmiş bir popülasyondaki bireylerin sayısı genellikle az olduğundan, akrabalı yetiştirme tehlikesi vardır - akrabalı yetiştirmeyle ilişkili dejenerasyon. Mekansal izolasyona dayalı türleşmeye coğrafi denir.

Geçici izolasyon biçimi, üremenin zamanlamasındaki değişiklikleri ve tüm yaşam döngüsündeki değişiklikleri içerir. Geçici izolasyona dayalı türleşmeye ekolojik denir.
Her iki durumda da belirleyici olan, eski genetik sistemle bağdaşmayan yeni bir sistemin yaratılmasıdır. Evrim türleşme yoluyla gerçekleşir, bu yüzden türün temel bir evrim sistemi olduğunu söylerler. Bir popülasyon temel bir evrim birimidir!

Popülasyonların istatistiksel ve dinamik özellikleri.

Organizma türleri biyosinoza bireyler olarak değil, popülasyonlar veya bunların parçaları olarak girer. Popülasyon, bir türün parçasıdır (aynı türün bireylerinden oluşur), nispeten homojen bir alanı kaplar ve kendi kendini düzenleme ve belirli bir sayıyı koruma yeteneğine sahiptir. İşgal altındaki bölgedeki her tür popülasyonlara ayrılır.Çevresel faktörlerin bireysel bir organizma üzerindeki etkisini dikkate alırsak, o zaman faktörün belirli bir seviyesinde (örneğin sıcaklık), incelenen birey ya hayatta kalacak ya da ölecektir. Aynı faktörün aynı türden bir grup organizma üzerindeki etkisi incelendiğinde resim değişir.

Bazı bireyler belirli bir sıcaklıkta ölür veya yaşam aktiviteleri azalır, diğerleri daha düşük bir sıcaklıkta ve diğerleri daha yüksek bir sıcaklıkta Bu nedenle, popülasyona başka bir tanım verebiliriz: hayatta kalmak ve üremek için tüm canlı organizmalar. Yavrular, dinamik çevresel koşullar altında faktörlerin gruplar veya popülasyonlar şeklinde mevcut olması gerekir; benzer kalıtıma sahip, birlikte yaşayan bireylerin topluluğu. Bir popülasyonun en önemli özelliği kapladığı toplam bölgedir. Ancak bir popülasyon içinde çeşitli nedenlerden dolayı az çok izole edilmiş gruplar da olabilir.

Bu nedenle, bireysel birey grupları arasındaki sınırların bulanık olması nedeniyle popülasyonun kapsamlı bir tanımını vermek zordur. Her tür bir veya daha fazla popülasyondan oluşur ve dolayısıyla popülasyon, bir türün, yani onun gelişen en küçük biriminin varoluş biçimidir. Çeşitli türlerin popülasyonları için, birey sayısındaki azalmaya ilişkin kabul edilebilir sınırlar vardır ve bunun ötesinde popülasyonun varlığı imkansız hale gelir. Literatürde nüfus sayılarının kritik değerlerine ilişkin kesin bir veri bulunmamaktadır. Verilen değerler çelişkilidir. Ancak bireyler ne kadar küçük olursa, sayılarının kritik değerlerinin de o kadar yüksek olduğu gerçeği şüphesiz kalır. Mikroorganizmalar için bu milyonlarca birey, böcekler için - on ve yüzbinlerce ve büyük memeliler için - birkaç düzinedir.

Bu sayı, ötesinde cinsel partnerlerle tanışma olasılığının keskin bir şekilde azaldığı sınırların altına düşmemelidir. Kritik sayı aynı zamanda diğer faktörlere de bağlıdır. Örneğin, bazı organizmalar için grup yaşam tarzı (koloniler, sürüler, sürüler) spesifiktir. Bir popülasyon içindeki gruplar nispeten izole edilmiştir. Nüfusun bir bütün olarak hala oldukça büyük olduğu ve bireysel grupların sayısının kritik sınırların altına düştüğü durumlar olabilir.

Örneğin, Perulu bir karabatak kolonisinin (grubunun) en az 10 bin kişilik bir nüfusa ve 300-400 kafalı bir ren geyiği sürüsüne sahip olması gerekir. Popülasyonların işleyiş mekanizmalarını anlamak ve kullanım sorunlarını çözmek için yapılarıyla ilgili bilgi büyük önem taşımaktadır. Cinsiyet, yaş, bölgesel ve diğer yapı türleri vardır. Teorik ve uygulamalı açıdan en önemli veriler yaş yapısına, yani farklı yaşlardaki bireylerin (genellikle gruplar halinde birleştirilen) oranına ilişkindir.

Hayvanlar aşağıdaki yaş gruplarına ayrılır:

Juvenil grup (çocuklar) yaşlılık grubu (yaşlılık grubu, üremeyle ilgili olmayan)

Yetişkin grubu (üremeyle uğraşan bireyler).

Tipik olarak normal popülasyonlar, tüm yaşların nispeten eşit şekilde temsil edildiği en yüksek canlılık ile karakterize edilir. Gerileyen (tehlike altındaki) bir popülasyonda, yaşlı bireyler baskındır; bu, üreme işlevlerini bozan olumsuz faktörlerin varlığına işaret eder. Bu durumun nedenlerini tespit etmek ve ortadan kaldırmak için acil önlemler alınması gerekmektedir. İstilacı (istilacı) popülasyonlar çoğunlukla genç bireyler tarafından temsil edilmektedir. Canlılıkları genellikle endişe yaratmaz, ancak bu tür popülasyonlarda trofik ve diğer bağlantılar oluşmadığı için aşırı sayıda bireyin salgın yapma olasılığı yüksektir.

Daha önce bölgede bulunmayan türlerin popülasyonu ise özellikle tehlikelidir. Bu durumda, popülasyonlar genellikle serbest bir ekolojik niş bulur ve işgal eder ve üreme potansiyellerini gerçekleştirerek sayılarını yoğun bir şekilde artırır.Eğer popülasyon normal veya normale yakın bir durumdaysa, kişi ondan birey sayısını (hayvanlarda) çıkarabilir. ) veya biyokütle (bitkilerde), çekilmeler arasındaki süre boyunca artar. Öncelikle post-prodüktif çağdaki (üremeyi tamamlamış) bireylerin ortamdan uzaklaştırılması gerekmektedir. Amaç belirli bir ürünü elde etmekse, o zaman yaş, cinsiyet ve popülasyonların diğer özellikleri görev dikkate alınarak ayarlanır.

Bitki topluluklarının popülasyonlarının sömürülmesi (örneğin kereste üretimi için) genellikle büyümede yaşa bağlı yavaşlama (ürün birikimi) dönemine denk gelecek şekilde zamanlanır. Bu dönem genellikle birim alan başına odunsu kütlenin maksimum birikimine denk gelir. Nüfus aynı zamanda belirli bir cinsiyet oranıyla da karakterize edilir ve erkek ve kadın oranı 1:1'e eşit değildir. Bir cinsiyetin veya diğerinin keskin bir şekilde baskın olduğu, erkeklerin yokluğuyla nesillerin değiştiği bilinen durumlar vardır. Her popülasyon aynı zamanda karmaşık bir mekansal yapıya da sahip olabilir (coğrafiden temel (mikro popülasyonlara) kadar az çok büyük hiyerarşik gruplara bölünmüş).

Bu nedenle, eğer ölüm oranı bireylerin yaşına bağlı değilse, o zaman hayatta kalma eğrisi azalan bir çizgidir (bkz. şekil, tip I). Yani bu tipte bireylerin ölümü eşit oranda gerçekleşir, ölüm oranı yaşam boyunca sabit kalır. Böyle bir hayatta kalma eğrisi, gelişimi, doğan yavruların yeterli stabilitesi ile metamorfoz olmadan gerçekleşen türlerin karakteristiğidir. Bu türe genellikle hidra türü adı verilir; düz bir çizgiye yaklaşan bir hayatta kalma eğrisi ile karakterize edilir. Ölümlerde dış faktörlerin rolünün küçük olduğu türlerde, hayatta kalma eğrisi belirli bir yaşa kadar hafif bir azalma ile karakterize edilir, daha sonra doğal (fizyolojik) ölümlülüğün bir sonucu olarak keskin bir düşüş olur.

Resimdeki II yazın. Bu tipe yakın hayatta kalma eğrisinin doğası insanlara özgüdür (insanın hayatta kalma eğrisi biraz daha düz olmasına ve dolayısıyla tip I ve II arasında olmasına rağmen). Bu türe Drosophila türü denir: meyve sineklerinin laboratuvar koşullarında sergilediği türdür (yırtıcı hayvanlar tarafından yenmez). Birçok tür, intogenezin erken aşamalarında yüksek ölüm oranıyla karakterize edilir. Bu türlerde hayatta kalma eğrisi genç yaşlarda keskin bir düşüşle karakterize edilir. “Kritik” yaşta hayatta kalan bireyler düşük ölüm oranı sergiliyor ve daha ileri yaşlara kadar yaşıyor. Türüne istiridye türü denir. Resimde III yazın. Hayatta kalma eğrilerinin incelenmesi ekolojistlerin büyük ilgisini çekmektedir. Belirli bir türün hangi yaşta en savunmasız olduğuna karar vermemizi sağlar. Doğurganlığı veya ölümlülüğü değiştirebilecek nedenlerin etkileri en hassas aşamada ortaya çıkarsa, nüfusun daha sonraki gelişimi üzerindeki etkileri en büyük olacaktır. Avlanma veya haşere kontrolü düzenlenirken bu model dikkate alınmalıdır.

Popülasyonların yaş ve cinsiyet yapıları.

Herhangi bir nüfus belirli bir organizasyonla karakterize edilir. Bireylerin bölge üzerindeki dağılımı, birey gruplarının cinsiyete, yaşa, morfolojik, fizyolojik, davranışsal ve genetik özelliklere göre oranı, karşılık gelen özellikleri yansıtmaktadır. nüfus yapısı : mekansal, cinsiyet, yaş vb. Yapı, bir yandan türün genel biyolojik özelliklerine dayanarak, diğer yandan abiyotik çevresel faktörlerin ve diğer türlerin popülasyonlarının etkisi altında oluşur.

Dolayısıyla nüfus yapısı doğası gereği uyarlanabilir niteliktedir. Aynı türün farklı popülasyonları, habitatlarındaki belirli çevresel koşulları karakterize eden hem benzer hem de ayırt edici özelliklere sahiptir.

Genel olarak, bireysel bireylerin uyum yeteneklerine ek olarak, belirli bölgelerde bireyler üstü bir sistem olarak nüfusun grup adaptasyonunun uyarlanabilir özellikleri oluşur, bu da nüfusun uyarlanabilir özelliklerinin bireylerinkinden çok daha yüksek olduğunu gösterir. onu besteliyor.

Yaş kompozisyonu- Bir popülasyonun varlığı için önemlidir. Organizmaların ortalama ömrü ve farklı yaşlardaki bireylerin sayılarının (veya biyokütlesinin) oranı, popülasyonun yaş yapısı ile karakterize edilir. Yaş yapısının oluşumu, üreme ve ölümlülük süreçlerinin birleşik eyleminin bir sonucu olarak ortaya çıkar.

Herhangi bir popülasyonda geleneksel olarak 3 yaş ekolojik grubu ayırt edilir:

Üreme öncesi;

Üreme;

Üreme sonrası.

Üreme öncesi grup, henüz üreme yeteneğine sahip olmayan bireyleri içerir. Üreme - üreme yeteneğine sahip bireyler. Üreme sonrası - üreme yeteneğini kaybetmiş bireyler. Bu dönemlerin süresi organizmanın türüne bağlı olarak büyük ölçüde değişir.

Uygun koşullar altında nüfus tüm yaş gruplarını içerir ve az çok sabit bir yaş bileşimini korur. Hızla büyüyen popülasyonlarda genç bireyler çoğunluktayken, azalan popülasyonlarda yaşlı bireyler artık yoğun bir şekilde üreyemiyor. Bu tür popülasyonlar verimsizdir ve yeterince istikrarlı değildir.

olan türleri var basit yaş yapısı Hemen hemen aynı yaştaki bireylerden oluşan popülasyonlar.

Örneğin, bir popülasyonun tüm yıllık bitkileri ilkbaharda fide aşamasındadır, daha sonra neredeyse aynı anda çiçek açar ve sonbaharda tohum üretir.

olan türlerde karmaşık yaş yapısı popülasyonlarda aynı anda birden fazla nesil yaşamaktadır.

Örneğin fillerin genç, olgun ve yaşlanan hayvanlardan oluşan bir geçmişi vardır.

Birçok nesli (farklı yaş gruplarından) içeren popülasyonlar daha istikrarlıdır ve belirli bir yılda üremeyi veya ölüm oranını etkileyen faktörlerin etkisine karşı daha az hassastır. Aşırı koşullar en savunmasız yaş gruplarının ölümüne yol açabilir, ancak en dayanıklı olanlar hayatta kalır ve yeni nesiller doğurur.

Örneğin insan, karmaşık yaş yapısına sahip biyolojik bir tür olarak kabul edilir. Türlerin popülasyonlarının istikrarı, örneğin İkinci Dünya Savaşı sırasında kanıtlandı.

Nüfusların yaş yapılarını incelemek için, demografik çalışmalarda yaygın olarak kullanılan nüfus yaş piramitleri gibi grafik teknikler kullanılır (Şekil 3.9).

Şekil 3.9. Nüfus yaş piramitleri.

A - kitlesel üreme, B - istikrarlı nüfus, C - azalan nüfus

Tür popülasyonlarının istikrarı büyük ölçüde şunlara bağlıdır: cinsel yapı yani farklı cinsiyetteki bireylerin oranları. Popülasyonlar içindeki cinsel gruplar, farklı cinsiyetlerin morfolojileri (vücudun şekli ve yapısı) ve ekolojilerindeki farklılıklar temel alınarak oluşturulur.

Örneğin bazı böceklerde erkeklerin kanatları vardır ama dişilerin yoktur, bazı memelilerin erkeklerinin boynuzları vardır ama dişilerinin yoktur, erkek kuşların parlak tüyleri vardır, dişilerin ise kamuflajı vardır.

Ekolojik farklılıklar yiyecek tercihlerine de yansır (birçok sivrisineğin dişileri kan emerken, erkekleri nektarla beslenir).

Genetik mekanizma, doğumda her iki cinsiyetten bireylerin yaklaşık olarak eşit oranda olmasını sağlar. Bununla birlikte, erkekler ve kadınlar arasındaki fizyolojik, davranışsal ve çevresel farklılıklar nedeniyle başlangıçtaki oran kısa sürede bozulur ve eşit olmayan ölüm oranlarına neden olur.

Nüfusların yaş ve cinsiyet yapısının analizi, gelecek nesiller ve yıllar için sayılarının tahmin edilmesini mümkün kılmaktadır. Balık tutma, hayvanları vurma, mahsulleri çekirge saldırılarından koruma ve diğer durumlarda olasılıkları değerlendirirken bu önemlidir.

Genellikle volkanik bölgelerde bulunan kaplıcalar oldukça zengin bir yaşam popülasyonuna sahiptir.

Uzun zaman önce, bakterilerin ve diğer alt canlıların en yüzeysel anlayışa sahip olduğu zamanlarda, hamamlarda eşsiz bir flora ve faunanın varlığı tespit edilmiştir. Örneğin, 1774 yılında Sonnerath, İzlanda'nın sıcaklığı 69° olan kaplıcalarında balıkların varlığını bildirmiştir. Bu sonuç daha sonra diğer araştırmacılar tarafından İzlanda hamamlarıyla ilgili olarak doğrulanmadı, ancak başka yerlerde de benzer gözlemler yapıldı. Ischia adasında Ehrenberg (1858), sıcaklığın 55°'nin üzerinde olduğu kaynaklarda balıkların varlığını kaydetti. Hoppe-Seyler (1875) ayrıca sıcaklığın yaklaşık 55° olduğu suda balıklar gördü. Belirtilen tüm durumlarda termometrinin yanlış yapıldığını varsaysak bile, bazı balıkların oldukça yüksek sıcaklıklarda yaşama kabiliyeti hakkında bir sonuca varmak hala mümkündür. Termal banyolarda bazen balıkların yanı sıra kurbağa, solucan ve yumuşakçaların da varlığına dikkat çekildi. Daha sonra burada basit hayvanlar da keşfedildi.

1908 yılında kaplıcalarda yaşayan hayvanlar aleminin sıcaklık sınırlarını daha ayrıntılı olarak belirleyen Issel'in çalışması yayınlandı.

Hayvanlar aleminin yanı sıra, termal banyolarda alglerin varlığı da son derece kolay bir şekilde tespit edilir ve bazen güçlü kirlenmelere neden olur. Rodina'ya (1945) göre kaplıcalarda biriken alglerin kalınlığı genellikle birkaç metreye ulaşmaktadır.

Termofilik alglerin birlikteliklerinden ve bileşimlerini belirleyen faktörlerden “Yüksek sıcaklıklarda yaşayan algler” bölümünde yeterince bahsettik. Burada sadece ısıya en dayanıklı olanın 80-85° sıcaklığa kadar gelişebilen mavi-yeşil algler olduğunu hatırlatalım. Yeşil algler 60°'nin biraz üzerindeki sıcaklıkları tolere eder ve diatomların gelişimi yaklaşık 50°'de durur.

Daha önce de belirtildiği gibi, termal banyolarda gelişen algler, mineral bileşikleri de içeren çeşitli pul türlerinin oluşumunda önemli bir rol oynamaktadır.

Termofilik alglerin termal banyolardaki bakteri popülasyonunun gelişimi üzerinde büyük etkisi vardır. Yaşamları boyunca ekzosmoz yoluyla suya belirli miktarda organik bileşik salarlar ve öldüklerinde bakteriler için oldukça uygun bir substrat bile oluştururlar. Bu nedenle termal sulardaki bakteri popülasyonunun alglerin biriktiği yerlerde en zengin şekilde temsil edilmesi şaşırtıcı değildir.

Kaplıcaların termofilik bakterileri konusuna gelecek olursak, ülkemizde birçok mikrobiyolog tarafından incelendiğini de belirtmeliyiz. Burada Tsiklinskaya (1899), Gubin (1924-1929), Afanasyeva-Kester (1929), Egorova (1936-1940), Volkova (1939), Rodina (1945) ve Isachenko (1948) adlarını belirtmek gerekir.

Kaplıcalarla ilgilenen çoğu araştırmacı, kendilerini içlerinde bakteri florası oluşturma gerçeğiyle sınırladı. Sadece nispeten az sayıda mikrobiyolog termal banyolardaki bakterilerin yaşamının temel yönleri üzerinde durdu.

İncelememizde sadece son grubun çalışmalarına odaklanacağız.

Bazı ülkelerdeki (Sovyetler Birliği, Fransa, İtalya, Almanya, Slovakya, Japonya vb.) kaplıcalarda termofilik bakteriler bulunmuştur. Kaplıca suları genellikle organik maddeler açısından fakir olduğundan, bazen içerdikleri şaşırtıcı değildir. çok az miktarda saprofit bakteri bulunur.

Termal banyolarda demir ve kükürt bakterilerinin oldukça yaygın olduğu ototrofik olarak beslenen bakterilerin çoğalması, esas olarak suyun kimyasal bileşimi ve sıcaklığı ile belirlenir.

Sıcak sulardan izole edilen bazı termofilik bakteriler yeni türler olarak tanımlanmıştır. Benzer formlar şunları içerir: Bac. termophilus filiformis. Tsiklinskaya (1899) tarafından incelenen iki spor taşıyan çubuk - Bac. Ludwigi ve Bac. ilidzensis capsulatus, Karlinsky (1895) tarafından izole edilmiştir, Spirochaeta daxensis, Cantacuzene (1910) tarafından izole edilmiştir ve Thiospirillum pistiense, Churda (1935) tarafından izole edilmiştir.

Kaplıcaların su sıcaklığı bakteri popülasyonunun tür kompozisyonunu büyük ölçüde etkiler. Daha düşük sıcaklıktaki sularda kok ve spiroket benzeri bakteriler bulundu (Rodina, Kantakouzena'nın çalışmaları). Ancak burada da baskın biçim spor taşıyan çubuklardır.

Son zamanlarda, sıcaklığın termal banyolardaki bakteri popülasyonunun tür bileşimi üzerindeki etkisi, Tacikistan'daki Hoca-Obi-Garm kaplıcalarını inceleyen Rodina'nın (1945) çalışmasında çok renkli bir şekilde gösterilmiştir. Bu sistemin bireysel kaynaklarının sıcaklığı 50-86° arasında değişir. Bu termal banyolar birleştirildiğinde bir dere meydana geliyor ve bu derenin dibinde sıcaklığın 68°'yi aşmadığı yerlerde mavi-yeşil alglerin hızla çoğaldığı gözlemleniyor. Bazı yerlerde algler farklı renklerde kalın katmanlar oluşturdu. Su kenarındaki nişlerin yan duvarlarında kükürt birikintileri vardı.

Farklı kaynaklarda, akıntıya ve mavi-yeşil alglerin kalınlığına üç gün boyunca kirletici camlar yerleştirildi. Ayrıca toplanan materyal besin ortamına ekildi. En yüksek sıcaklığa sahip suyun ağırlıklı olarak çubuk şekilli bakterilere sahip olduğu tespit edildi. Kama şeklindeki formlar, özellikle Azotobacter'e benzeyenler, 60°'yi aşmayan sıcaklıklarda ortaya çıkar. Tüm verilere bakıldığında Azotobacter'in kendisinin 52°'nin üzerinde çoğalmadığını, kirlenmede bulunan büyük yuvarlak hücrelerin diğer mikrop türlerine ait olduğunu söyleyebiliriz.

Isıya en dayanıklı olanlar, et-pepton agarda gelişen bazı bakteri türleri, Tkiobacillus thioparus gibi tiobakteriler ve kükürt gidericilerdir. Bu arada Egorova ve Sokolova'nın (1940) Microspira'yı 50-60° sıcaklıktaki suda bulduklarını da belirtmekte fayda var.

Rodina'nın çalışmasında 50°C sıcaklıktaki suda nitrojen sabitleyici bakteri tespit edilmedi. Ancak topraklar incelendiğinde, 77°C'de anaerobik nitrojen sabitleyiciler ve 52°C'de Azotobacter bulundu. Bu bizi suyun nitrojen sabitleyiciler için genellikle uygun bir substrat olmadığına inanmaya yöneltiyor.

Kaplıca topraklarındaki bakteriler üzerinde yapılan bir araştırma, grup kompozisyonunun sudakiyle aynı sıcaklığa bağlı olduğunu ortaya çıkardı. Ancak toprağın mikro popülasyonu sayıca çok daha zengindi. Organik bileşikler açısından fakir olan kumlu topraklarda oldukça seyrek bir mikro popülasyon bulunurken, koyu renkli organik madde içeren topraklarda bol miktarda bakteri popülasyonu vardı. Böylece substratın bileşimi ile içerdiği mikroskobik canlıların doğası arasındaki bağlantı son derece net bir şekilde ortaya çıktı.

Rodina'nın suyunda veya çamurunda lifi parçalayan termofilik bakterilerin bulunmaması dikkat çekicidir. Termofilik selüloz ayrıştıran bakterilerin besin ortamına oldukça ihtiyaç duyması nedeniyle bu noktayı metodolojik zorluklarla açıklama eğilimindeyiz. Imshenetsky'nin gösterdiği gibi, izolasyonları oldukça spesifik besin substratları gerektiriyor.

Kaplıcalarda saprofitlerin yanı sıra ototroflar da vardır - kükürt ve demir bakterileri.

Termal banyolarda kükürt bakterilerinin üreme olasılığı hakkındaki en eski gözlemler görünüşe göre Miyoshi'nin yanı sıra Meyer ve Ahrens tarafından yapılmıştır. Miyoshi, su sıcaklığı 70°'ye ulaşan kaynaklarda filamentli kükürt bakterilerinin gelişimini gözlemledi. Bragun kükürt kaynaklarını inceleyen Egorova (1936), 80° su sıcaklığında bile kükürt bakterilerinin varlığına dikkat çekti.

“Termofilik bakterilerin morfolojik ve fizyolojik özelliklerinin genel özellikleri” bölümünde termofilik demir ve kükürt bakterilerinin özelliklerini yeterince ayrıntılı olarak açıkladık. Bu bilgiyi tekrarlamamız tavsiye edilmez ve biz burada kendimizi sadece ototrofik bakteri cinslerinin ve hatta türlerinin gelişimlerini farklı sıcaklıklarda tamamladığını hatırlatmakla sınırlayacağız.

Bu nedenle kükürt bakterileri için maksimum sıcaklık yaklaşık 80° olarak kaydedilir. Miyoshi, Streptothrix ochraceae ve Spirillum ferrugineum gibi demir bakterileri için maksimum 41-45° ayarladı.

Dufrenois (Dufrencfy, 1921), sıcaklığı 50-63° olan sıcak sulardaki çökeltilerde Siderocapsa'ya çok benzeyen demir bakterilerini buldu. Gözlemlerine göre filamentli demir bakterilerinin büyümesi yalnızca soğuk sularda meydana geldi.

Volkova (1945), su sıcaklığının 27-32°'yi aşmadığı durumlarda Pyatigorsk grubuna ait maden kaynaklarında Gallionella cinsine ait bakterilerin gelişimini gözlemlemiştir. Daha yüksek sıcaklıktaki termal banyolarda demir bakterileri tamamen yoktu.

Belirttiğimiz malzemeleri karşılaştırdığımızda, bazı durumlarda suyun sıcaklığının değil, belirli mikroorganizmaların gelişimini belirleyen kimyasal bileşimin olduğu sonucuna varmak gerekir.

Bakteriler alglerle birlikte bazı biyolit ve kostobiyolit minerallerinin oluşumunda aktif rol alırlar. Bakterilerin kalsiyum çökelmesindeki rolü daha ayrıntılı olarak incelenmiştir. Bu konu, termofilik bakterilerin neden olduğu fizyolojik süreçler bölümünde ayrıntılı olarak ele alınmaktadır.

Volkova'nın vardığı sonuç dikkati hak ediyor. Pyatigorsk'un kükürt kaynaklarının kaynaklarının akıntılarında kalın bir örtü içinde biriken "barezhina" nın çok miktarda elementel kükürt içerdiğini ve Penicillium cinsinden bir küf mantarının miselyumuna dayandığını belirtiyor. Miselyum, görünüşe göre kükürt bakterileriyle ilişkili çubuk şeklindeki bakterileri içeren stromayı oluşturur.

Brussoff, termal bakterilerin de silisik asit birikintilerinin oluşumunda rol oynadığına inanıyor.

Termal banyolarda sülfatları indirgeyen bakterilere rastlandı. Afanasyeva-Kester'e göre Microspira aestuarii van Delden ve Vibrio thermodesulfuricans Elion'a benziyorlar. Gubin (1924-1929) tarafından termal banyolarda hidrojen sülfit oluşumunda bu bakterilerin olası rolüne ilişkin bir takım düşünceler dile getirilmiştir.

Bir hata bulursanız lütfen metnin bir kısmını vurgulayın ve tıklayın. Ctrl+Enter.

Bakteriler bilinen en eski organizma grubudur
Katmanlı taş yapılar - stromatolitler - bazı durumlarda Arkeozoyik'in (Arkean) başlangıcına, yani M.Ö. 3,5 milyar yıl önce ortaya çıkan bu bakteri, genellikle sözde fotosentez yapan bakterilerin hayati aktivitesinin bir sonucudur. mavi-yeşil algler. Benzer yapılar (karbonatlarla emprenye edilmiş bakteri filmleri) bugün, çoğunlukla Avustralya kıyılarında, Bahamalar'da, Kaliforniya ve Basra Körfezi'nde oluşturulmaktadır, ancak bunlar nispeten nadirdir ve gastropodlar gibi otçul organizmalar nedeniyle büyük boyutlara ulaşmazlar. , onlarla beslenin. İlk çekirdekli hücreler yaklaşık 1,4 milyar yıl önce bakterilerden evrimleşti.

Arkeobakteri termoasidofillerin mevcut canlı organizmaların en eskisi olduğu kabul edilir. Oldukça asidik olan kaplıca suyunda yaşarlar. 55oC'nin (131oF) altındaki sıcaklıklarda ölürler!

Denizlerdeki biyokütlenin %90'ının mikrop olduğu ortaya çıktı.

Dünya'da yaşam ortaya çıktı
3,416 milyar yıl önce, yani bilim dünyasında genel olarak inanılandan 16 milyon yıl önce. Yaşı 3.416 milyar yılı aşan mercanlardan birinin analizleri, bu mercanın oluştuğu dönemde Dünya'da mikrobiyal düzeyde yaşamın zaten mevcut olduğunu kanıtladı.

En eski mikrofosil
Kakabekia barghoorniana (1964-1986), Harich, Goonedd, Galler'de bulundu ve tahmini yaşı 4.000.000.000 yıldan fazlaydı.
Yaşamın en eski formu
Grönland'da mikroskobik hücrelerin fosilleşmiş izleri keşfedildi. Yaşlarının 3800 milyon yıl olduğu ortaya çıktı, bu da onları bildiğimiz en eski yaşam formları yapıyor.

Bakteriler ve ökaryotlar
Yaşam, bakteri biçiminde var olabilir - hücrede çekirdeği olmayan en basit organizmalar, en eskileri (arkeler), neredeyse bakteriler kadar basit, ancak alışılmadık bir zarla ayırt edilirler; ökaryotlar bunun en üst kısmı olarak kabul edilir - aslında, Genetik kodu hücre çekirdeğinde depolanan diğer tüm organizmalar.

Dünyanın en yaşlı sakinleri Mariana Çukuru'nda bulundu
Pasifik Okyanusu'nun merkezindeki dünyanın en derin Mariana Çukuru'nun dibinde, neredeyse bir milyar yıldır değişmeden varlığını sürdüren, bilim tarafından bilinmeyen 13 tek hücreli organizma türü keşfedildi. Challenger Fayı'nda 2002 sonbaharında Japon otomatik batiskafı "Kaiko" tarafından 10.900 metre derinlikten alınan toprak örneklerinde mikroorganizmalara rastlandı. 10 santimetreküp toprakta, daha önce bilinmeyen 449 ilkel tek hücreli yuvarlak veya 0,5 - 0,7 mm boyutunda uzunlamasına keşfedildi. Birkaç yıl süren araştırmalardan sonra 13 türe ayrıldılar. Bütün bu organizmalar neredeyse tamamen sözde olanlara karşılık gelir. 1980'li yıllarda Rusya, İsveç ve Avusturya'da 540 milyon ila bir milyar yıl öncesine ait toprak katmanlarında keşfedilen "bilinmeyen biyolojik fosiller".

Japon araştırmacılar, genetik analizlere dayanarak, Mariana Çukuru'nun dibinde bulunan tek hücreli organizmaların 800 milyon, hatta bir milyar yıldan fazla bir süredir değişmeden var olduğunu iddia ediyor. Görünüşe göre bunlar, Dünya'nın şu anda bilinen tüm sakinleri arasında en eski olanlardır. Hayatta kalma uğruna, Challenger fayındaki tek hücreli organizmalar, okyanusun sığ katmanlarında daha genç ve daha agresif organizmalarla rekabet edemedikleri için aşırı derinliklere gitmeye zorlandılar.

İlk bakteri Arkeozoik çağda ortaya çıktı
Dünyanın gelişimi dönem adı verilen beş zaman dilimine ayrılmıştır. İlk iki dönem olan Arkeozoik ve Proterozoik 4 milyar yıl sürdü, yani tüm dünya tarihinin neredeyse %80'i. Arkeozoyik sırasında Dünya'nın oluşumu meydana geldi, su ve oksijen ortaya çıktı. Yaklaşık 3,5 milyar yıl önce ilk minik bakteri ve algler ortaya çıktı. Yaklaşık 700 yıl önce Proterozoik dönemde denizde ilk hayvanlar ortaya çıktı. Bunlar solucanlar ve denizanası gibi ilkel omurgasız canlılardı. Paleozoik dönem 590 milyon yıl önce başladı ve 342 milyon yıl sürdü. Sonra Dünya bataklıklarla kaplandı. Paleozoik sırasında büyük bitkiler, balıklar ve amfibiler ortaya çıktı. Mezozoik dönem 248 milyon yıl önce başladı ve 183 milyon yıl sürdü. Şu anda, Dünya'da devasa dinozor kertenkeleleri yaşıyordu. İlk memeliler ve kuşlar da ortaya çıktı. Senozoik dönem 65 milyon yıl önce başladı ve günümüze kadar devam ediyor. Bu dönemde bugün etrafımızı saran bitki ve hayvanlar ortaya çıktı.

Bakteriler nerede yaşar?
Bakteriler toprakta, göllerin ve okyanusların dibinde, organik maddenin biriktiği her yerde bol miktarda bulunur. Termometrenin sıfırın hemen üzerinde olduğu soğukta ve sıcaklığın 90 C'nin üzerinde olduğu sıcak asitli su kaynaklarında yaşarlar. Bazı bakteriler çok yüksek tuzluluğu tolere eder; özellikle Ölü Deniz'de bulunan tek organizmalardır. Atmosferde su damlacıkları halinde bulunurlar ve buradaki bollukları genellikle havanın tozluluğuyla ilişkilidir. Dolayısıyla şehirlerde yağmur suyu kırsal bölgelere göre çok daha fazla bakteri içeriyor. Yüksek dağların ve kutup bölgelerinin soğuk havasında bunlardan çok az bulunur, ancak stratosferin 8 km yükseklikte alt katmanında bile bulunurlar.

Bakteriler sindirime katılır
Hayvanların sindirim sistemi yoğun olarak bakterilerle doludur (genellikle zararsızdır). Bazı vitaminleri sentezleyebilmelerine rağmen çoğu türün yaşamı için gerekli değildirler. Ancak geviş getiren hayvanlarda (inekler, antiloplar, koyunlar) ve birçok termitte bitkisel besinlerin sindiriminde rol alırlar. Ayrıca steril koşullar altında yetiştirilen bir hayvanın bağışıklık sistemi, bakteriyel uyarının olmaması nedeniyle normal şekilde gelişmez. Bağırsakların normal bakteriyel “florası” da oraya giren zararlı mikroorganizmaların baskılanması açısından önemlidir.

Çeyrek milyon bakteri bir noktaya sığar
Bakteriler çok hücreli bitki ve hayvanların hücrelerinden çok daha küçüktür. Kalınlıkları genellikle 0,5–2,0 µm, uzunlukları ise 1,0–8,0 µm'dir. Bazı formlar, standart ışık mikroskoplarının çözünürlüğünde zar zor görülebilmektedir (yaklaşık 0,3 mikron), ancak 10 mikrondan fazla uzunluğa ve belirtilen sınırların ötesine geçen genişliğe sahip türler de bilinmektedir ve çok sayıda çok ince bakteri, uzunluğu 50 mikronu aşar. Kurşun kalemle işaretlenen noktaya karşılık gelen yüzeye çeyrek milyon orta boy bakteri sığacaktır.

Bakteriler kendi kendini organize etme konusunda dersler veriyor
Stromatolit adı verilen bakteri kolonilerinde bakteriler kendi kendilerine organize olurlar ve büyük bir çalışma grubu oluştururlar, ancak hiçbiri diğerine öncülük etmez. Bu ilişki çok stabildir ve hasar gördüğünde veya çevrede değişiklik olduğunda hızla iyileşir. Stromatolitteki bakterilerin koloninin neresinde bulunduklarına bağlı olarak farklı rollere sahip olmaları ve hepsinin genetik bilgiyi paylaşması da ilginçtir. Tüm bu özellikler gelecekteki iletişim ağları için faydalı olabilir.

Bakterilerin yetenekleri
Pek çok bakteri, ortamın asitliğindeki değişiklikleri ve şeker, amino asit, oksijen ve karbondioksit konsantrasyonundaki değişiklikleri tespit eden kimyasal reseptörlere sahiptir. Birçok hareketli bakteri aynı zamanda sıcaklık dalgalanmalarına da tepki verir ve fotosentetik türler ışık yoğunluğundaki değişikliklere tepki verir. Bazı bakteriler, hücrelerinde bulunan manyetit (manyetik demir cevheri - Fe3O4) parçacıklarının yardımıyla, Dünya'nın manyetik alanı da dahil olmak üzere manyetik alan çizgilerinin yönünü algılarlar. Suda bakteriler, uygun bir ortam bulmak için kuvvet çizgileri boyunca yüzmek için bu yeteneği kullanırlar.

Bakteri hafızası
Bakterilerdeki koşullu refleksler bilinmiyor, ancak belirli bir tür ilkel hafızaya sahipler. Yüzerken, uyaranın algılanan yoğunluğunu önceki değeriyle karşılaştırırlar; büyüyüp küçülmediğini belirleyin ve buna dayanarak hareket yönünü koruyun veya değiştirin.

Bakterilerin sayısı her 20 dakikada bir ikiye katlanıyor
Kısmen bakterilerin küçük olmasından dolayı metabolizma hızları çok yüksektir. En uygun koşullar altında bazı bakteriler toplam kütlelerini ve sayılarını yaklaşık her 20 dakikada bir ikiye katlayabilirler. Bu, en önemli enzim sistemlerinin bir kısmının çok yüksek hızda çalışmasıyla açıklanmaktadır. Bu nedenle, bir tavşanın bir protein molekülünü sentezlemesi birkaç dakikaya ihtiyaç duyarken, bakterilerin sentezlemesi birkaç saniye alır. Ancak doğal bir ortamda, örneğin toprakta, çoğu bakteri "açlık diyetindedir", dolayısıyla hücreleri bölünürse, bu her 20 dakikada bir değil, birkaç günde bir olur.

24 saat içinde 1 bakteri 13 trilyon başka bakteri üretebilir.
Bir E. coli bakterisi (Esherichia coli), 24 saat içinde toplam hacmi 2 km2 alana ve 1 km yüksekliğe sahip bir piramit inşa etmek için yeterli olacak yavrular üretebilir. Uygun koşullar altında bir kolera vibrio (Vibrio cholerae), 48 saat içinde, dünya kütlesinin 4 bin katı olan 22*1024 ton ağırlığında yavrular doğuracaktır. Neyse ki sadece az sayıda bakteri hayatta kalıyor.

Toprakta kaç bakteri var?
Toprağın üst tabakası 1 g başına 100.000 ila 1 milyar bakteri içerir; hektar başına yaklaşık 2 ton. Tipik olarak, toprağa karışan tüm organik kalıntılar bakteri ve mantarlar tarafından hızla oksitlenir.

Bakteriler pestisitleri yerler
Genetiği değiştirilmiş sıradan E. coli, yalnızca böcekler için değil aynı zamanda insanlar için de toksik olan toksik maddeler olan organofosfor bileşiklerini yiyebilir. Organofosfor bileşikleri sınıfı, sinir felci etkisi olan sarin gazı gibi bazı kimyasal silah türlerini içerir.

Başlangıçta bazı "vahşi" toprak bakterilerinde bulunan özel bir enzim, bir tür hidrolaz, değiştirilmiş E. coli'nin organofosfatlarla baş etmesine yardımcı olur. Genetik olarak benzer pek çok bakteri çeşidini test ettikten sonra bilim insanları, pestisit metil parationu orijinal toprak bakterisinden 25 kat daha etkili şekilde öldüren bir tür seçtiler. Toksin yiyenlerin "kaçmasını" önlemek için, bir selüloz matrisi üzerine yerleştirildiler; transgenik E. coli'nin serbest kaldıktan sonra nasıl davranacağı bilinmiyor.

Bakteriler şekerli plastiği mutlu bir şekilde yiyecek
Kentsel atıkların beşte birini oluşturan polietilen, polistiren ve polipropilen toprak bakterileri için cazip hale geldi. Polistiren stiren birimleri az miktarda başka bir maddeyle karıştırıldığında, sakaroz veya glikoz parçacıklarının yakalanabileceği "kancalar" oluşur. Şekerler stiren zincirlerine kolye gibi "asılır" ve elde edilen polimerin toplam ağırlığının yalnızca %3'ünü oluşturur. Ancak Pseudomonas ve Bacillus bakterileri şekerlerin varlığını fark eder ve bunları yiyerek polimer zincirlerini yok eder. Sonuç olarak plastikler birkaç gün içinde ayrışmaya başlar. İşlemenin son ürünleri karbondioksit ve sudur, ancak onlara giderken organik asitler ve aldehitler ortaya çıkar.

Bakterilerden elde edilen süksinik asit
Ruminantların sindirim sisteminin bir bölümü olan rumende süksinik asit üreten yeni bir bakteri türü keşfedildi. Mikroplar, karbondioksit atmosferinde oksijen olmadan da iyi yaşar ve çoğalırlar. Süksinik asitin yanı sıra asetik ve formik asit de üretirler. Onlar için ana besin kaynağı glikozdur; Bakteriler 20 gram glikozdan neredeyse 14 gram süksinik asit üretir.

Derin Deniz Bakteri Kremi
Kaliforniya'nın Pasifik Körfezi'ndeki iki kilometre derinlikteki hidrotermal çatlaktan toplanan bakteriler, cildi güneşin zararlı ışınlarından etkili bir şekilde koruyan bir losyon oluşturulmasına yardımcı olacak. Burada yüksek sıcaklık ve basınçta yaşayan mikroplardan biri de Thermus thermophilus'tur. Kolonileri 75 santigrat derece sıcaklıkta gelişir. Bilim insanları bu bakterilerin fermantasyon sürecini kullanacaklar. Sonuç, ultraviyole ışınlarına maruz kalma sonucu oluşan ve cildi tahrip eden reaksiyonlarda yer alan son derece aktif kimyasal bileşikleri yok etmeye özellikle istekli olan enzimleri içeren bir "protein kokteyli" olacaktır. Geliştiricilere göre, yeni bileşenler hidrojen peroksiti 40 santigrat derecede 25 santigrat dereceden üç kat daha hızlı yok edebiliyor.

İnsanlar Homo sapiens ve bakterilerin melezidir
İngilizler, kişinin aslında insan hücrelerinin yanı sıra bakteriyel, fungal ve viral yaşam formlarından oluşan bir koleksiyon olduğunu ve bu kümede insan genomunun baskın olmadığını söylüyor. İnsan vücudunda birkaç trilyon hücre ve 100 trilyondan fazla bakteri, yani beş yüz tür var. Vücudumuzdaki DNA miktarı açısından öncü olan insan hücreleri değil bakterilerdir. Bu biyolojik birlikte yaşama her iki taraf için de faydalıdır.

Bakteriler uranyum biriktirir
Pseudomonas bakterisinin bir türü, çevreden uranyum ve diğer ağır metalleri etkili bir şekilde yakalayabilmektedir. Araştırmacılar bu tür bakterileri Tahran'daki bir metalurji tesisinin atık suyundan izole etti. Temizleme işinin başarısı sıcaklığa, ortamın asitliğine ve ağır metal içeriğine bağlıdır. En iyi sonuçlar, litre başına 0,2 gram uranyum konsantrasyonuna sahip hafif asidik bir ortamda 30 santigrat derecede elde edildi. Granülleri bakteri duvarlarında birikir ve gram kuru bakteri ağırlığı başına 174 mg'a ulaşır. Ayrıca bakteri çevreden bakır, kurşun, kadmiyum ve diğer ağır metalleri de yakalar. Bu keşif, atık suyun ağır metallerden arıtılmasına yönelik yeni yöntemlerin geliştirilmesine temel teşkil edebilir.

Antarktika'da bilimin bilmediği iki bakteri türü bulundu
Yeni mikroorganizmalar Sejongia jeonnii ve Sejongia antarctica, sarı pigment içeren gram negatif bakterilerdir.

Ciltte o kadar çok bakteri var ki!
Köstebek farelerinin derisinde inç kare başına 516.000'e kadar bakteri bulunur; aynı hayvanın derisinin ön pençeleri gibi kuru bölgelerinde inç kare başına yalnızca 13.000 bakteri bulunur.

İyonlaştırıcı radyasyona karşı bakteriler
Deinococcus radyodurans mikroorganizması 1,5 milyon rad'a dayanma kapasitesine sahiptir. iyonlaştırıcı radyasyonun diğer yaşam formları için öldürücü seviyeleri 1000 kattan fazla aşması. Diğer organizmaların DNA'sı yok edilip yok edilirken, bu mikroorganizmanın genomu zarar görmeyecektir. Böyle bir istikrarın sırrı, genomun bir daireye benzeyen spesifik şeklinde yatmaktadır. Radyasyona karşı bu tür dirence katkıda bulunan da bu gerçektir.

Termitlere karşı mikroorganizmalar
Termit kontrol ilacı "Formosan" (ABD), termitlerin doğal düşmanlarını - onları enfekte eden ve öldüren çeşitli bakteri ve mantar türlerini - kullanır. Bir böceğe bulaştıktan sonra mantarlar ve bakteriler vücuduna yerleşerek koloniler oluşturur. Bir böcek öldüğünde, onun kalıntıları diğer böcekleri enfekte eden bir spor kaynağı haline gelir. Nispeten yavaş üreyen mikroorganizmalar seçildi - enfekte olmuş böceğin, enfeksiyonun koloninin tüm üyelerine bulaşacağı yuvaya dönmek için zamanı olmalıdır.

Mikroorganizmalar kutupta yaşar
Kuzey ve güney kutuplarına yakın kayalarda mikrop kolonileri bulunmuştur. Bu yerler yaşam için pek uygun değil; aşırı düşük sıcaklıklar, kuvvetli rüzgarlar ve şiddetli ultraviyole radyasyonun birleşimi korkutucu görünüyor. Ancak bilim adamlarının incelediği kayalık ovaların yüzde 95'inde mikroorganizmalar yaşıyor!

Bu mikroorganizmalar, taşların altına giren ışığı, aralarındaki çatlaklardan, komşu taşların yüzeylerinden yansıyarak yeterince alırlar. Sıcaklık değişimlerinden dolayı (taşlar güneş tarafından ısıtılır ve güneş olmadığında soğur) taş yerleştiricilerde hareketler meydana gelir, bazı taşlar kendilerini zifiri karanlıkta bulurken bazıları ise tam tersine ışığa maruz kalır. Bu tür hareketlerden sonra mikroorganizmalar karartılmış taşlardan aydınlatılmış taşlara “göç eder”.

Bakteriler cüruf çöplüklerinde yaşar
Gezegendeki en alkali seven organizmalar Amerika Birleşik Devletleri'ndeki kirli sularda yaşıyor. Bilim adamları, suyun asitlik (pH) seviyesinin 12,8 olduğu Chicago'nun güneybatısındaki Calume Gölü bölgesindeki kül yığınlarında gelişen mikrobiyal toplulukları keşfettiler. Böyle bir ortamda yaşamak, kostik soda veya zemin temizleme sıvısında yaşamaya benzer. Bu tür çöplüklerde hava ve su cürufla reaksiyona girerek pH'ı artıran kalsiyum hidroksit (kostik soda) üretir. Bakteriler, Indiana ve Illinois'den gelen, yüzyılı aşkın süredir endüstriyel demir atıklarından biriken kirlenmiş yeraltı suyu üzerinde yapılan bir araştırma sırasında keşfedildi.

Genetik analiz, bu bakterilerden bazılarının Clostridium ve Bacillus türlerinin yakın akrabaları olduğunu göstermiştir. Bu türler daha önce Kaliforniya'daki Mono Gölü'nün asidik sularında, Grönland'daki tüf sütunlarında ve Afrika'daki derin bir altın madeninin çimentoyla kirlenmiş sularında bulunmuştu. Bu organizmaların bazıları metalik demir cürufları korozyona uğradığında açığa çıkan hidrojeni kullanır. Sıra dışı bakterilerin cüruf yığınlarına tam olarak nasıl girdiği bir sır olarak kalıyor. Yerel bakterilerin geçen yüzyılda aşırı yaşam alanlarına uyum sağlamış olması mümkün.

Mikroplar su kirliliğini belirliyor
Modifiye E. coli bakterileri, kirletici maddeler içeren bir ortamda büyütülür ve bunların miktarları, zamanın farklı noktalarında belirlenir. Bakteriler, hücrelerin karanlıkta parıldamasını sağlayan yerleşik bir gene sahiptir. Parıltının parlaklığına göre sayıları değerlendirilebilir. Bakteriler polivinil alkolde dondurulur, daha sonra ciddi bir hasara uğramadan düşük sıcaklıklara dayanabilirler. Daha sonra eritilir, süspansiyon halinde büyütülür ve araştırmalarda kullanılır. Kirli bir ortamda hücreler daha kötü büyür ve daha sık ölür. Ölü hücrelerin sayısı zamana ve kirlenme derecesine bağlıdır. Bu göstergeler ağır metaller ve organik maddeler için farklılık göstermektedir. Herhangi bir madde için ölüm oranı ve ölü bakteri sayısının doza bağımlılığı farklıdır.

Virüsler var
...organik moleküllerden oluşan karmaşık bir yapı, daha da önemlisi, kendi viral genetik kodunun varlığı ve çoğalma yeteneğidir.

Virüslerin kökeni
Virüslerin, hücrenin bireysel genetik elemanlarının izolasyonu (otonomizasyonu) sonucu ortaya çıktığı ve ayrıca organizmadan organizmaya bulaşma yeteneği kazandığı genel olarak kabul edilmektedir. Virüslerin boyutu 20 ila 300 nm (1 nm = 10–9 m) arasında değişir. Hemen hemen tüm virüslerin boyutu bakterilerden daha küçüktür. Ancak sığır çiçeği virüsü gibi en büyük virüsler, en küçük bakterilerle (klamidya ve riketsiya) aynı boyuttadır.

Virüsler kimyadan Dünya'daki hayata geçişin bir şeklidir
Özgürlüğü kazanan hücre içi kompleksler sayesinde virüslerin uzun zaman önce ortaya çıktığı bir versiyon var. Normal bir hücrenin içinde virüslerin öncüsü olabilecek birçok farklı genetik yapının (haberci RNA vb. vb.) hareketi vardır. Ancak belki de her şey tam tersiydi ve virüsler yaşamın en eski biçimidir, daha doğrusu "sadece kimyadan" Dünya'daki hayata geçiş aşamasıdır.
Hatta bazı bilim insanları ökaryotların (ve dolayısıyla siz ve ben de dahil olmak üzere tüm tek ve çok hücreli organizmaların) kökenini virüslerle ilişkilendiriyor. Virüs ve bakterilerin “işbirliği” sonucu ortaya çıkmış olmamız mümkündür. Birincisi genetik materyal sağlıyordu, ikincisi ise hücre içi protein fabrikaları olan ribozomları sağlıyordu.

Virüsler yetenekli değil
... kendi başlarına üremek - virüsün bulaştığı hücrenin iç mekanizmaları bunu onlar için yapar. Virüsün kendisi de genleriyle çalışamaz; bir protein kabuğuna sahip olmasına rağmen proteinleri sentezleyemez. Basitçe hücrelerden hazır proteinleri çalar. Bazı virüsler karbonhidrat ve yağ bile içerir; ama yine bunlar çalıntıdır. Kurban hücrenin dışında virüs, çok karmaşık moleküllerin devasa bir birikimidir, ancak metabolizma veya başka herhangi bir aktif eylem yoktur.

Şaşırtıcı bir şekilde, gezegendeki en basit canlılar (biz hala virüs yaratıkları diyeceğiz) bilimin en büyük gizemlerinden biridir.

En büyük virüs Mimi veya Mimivirus
...(grip salgınına neden olan) diğer virüslerden 3 kat, diğerlerinden 40 kat daha fazladır. 1260 gen taşır (1,2 milyon "harf" bazı, bu diğer bakterilerden daha fazladır), bilinen virüslerde ise yalnızca üç ila yüz arası gen bulunur. Üstelik virüsün genetik kodu DNA ve RNA'dan oluşuyor ve bilinen tüm virüsler bu "hayat tabletlerinden" yalnızca birini kullanıyor, ikisini bir arada kullanmıyor. 50 Mimi geni, daha önce virüslerde görülmeyen şeylerden sorumludur. Özellikle Mimi, 150 çeşit proteini bağımsız olarak sentezleme ve hatta kendi hasarlı DNA'sını onarma yeteneğine sahiptir ki bu, virüsler için genellikle saçmadır.

Virüslerin genetik kodundaki değişiklikler onları ölümcül hale getirebilir
Amerikalı bilim adamları, hoş olmayan ve şiddetli, ancak çok ölümcül olmayan bir hastalık olan modern grip virüsünü, onu 1918'in kötü şöhretli "İspanyol gribi" virüsüyle geçerek denediler. Değiştirilen virüs, İspanyol gribinin karakteristik semptomlarını (akut zatürre ve iç kanama) gösteren fareleri doğrudan öldürdü. Ancak genetik düzeyde modern virüsten farklılıklarının minimum düzeyde olduğu ortaya çıktı.

1918'deki İspanyol gribi salgını, Orta Çağ'ın en kötü veba ve kolera salgınlarından, hatta Birinci Dünya Savaşı'ndaki cephe kayıplarından daha fazla insanı öldürdü. Bilim insanları, İspanyol gribi virüsünün, örneğin domuzların vücudundaki normal bir virüsle birleşerek "kuş gribi" adı verilen virüsten ortaya çıkmış olabileceğini öne sürüyor. Kuş gribi insan gribiyle başarılı bir şekilde geçerse ve insandan insana geçebilirse, o zaman küresel bir salgına neden olabilecek ve birkaç milyon insanı öldürebilecek bir hastalığa yakalanırız.

En güçlü zehir
...artık basil D toksini olarak kabul ediliyor. 20 mg, Dünya'nın tüm nüfusunu zehirlemeye yetiyor.

Virüsler yüzebilir
Ladoga sularında şekil, boyut ve bacak uzunluğu bakımından farklılık gösteren sekiz tür faj virüsü yaşar. Bunların sayısı, tatlı su için tipik olandan çok daha yüksektir: numunenin litresi başına iki ila on iki milyar parçacık. Bazı örneklerde yalnızca üç tür faj vardı; bunların en yüksek içeriği ve çeşitliliği, sekiz türün tümü olmak üzere rezervuarın orta kısmındaydı. Genellikle bunun tersi doğrudur: Göllerin kıyı bölgelerinde daha fazla mikroorganizma bulunur.

Virüslerin sessizliği
Herpes gibi birçok virüsün gelişiminde iki aşama vardır. Birincisi yeni bir konağın enfeksiyonundan hemen sonra ortaya çıkar ve uzun sürmez. Daha sonra virüs "sessizleşir" ve sessizce vücutta birikir. İkincisi birkaç gün, hafta veya yıl içinde, şimdilik "sessiz" olan virüsün çığ gibi çoğalmaya başlaması ve hastalığa neden olmasıyla başlayabilir. "Gizli" bir fazın varlığı, konakçı popülasyon hızla ona karşı bağışıklık kazandığında virüsün ölmesini önler. Dış ortam virüs açısından ne kadar öngörülemezse, bir "sessizlik" döneminin olması da o kadar önemli.

Virüsler önemli bir rol oynuyor
Virüsler herhangi bir su kütlesinin yaşamında önemli bir rol oynar. Kutup, ılıman ve tropik enlemlerde sayıları deniz suyunun litresi başına birkaç milyar parçacığa ulaşır. Tatlı su göllerinde virüs içeriği genellikle 100 kat daha düşüktür. Ladoga'da neden bu kadar çok virüs olduğu ve bunların bu kadar alışılmadık şekilde dağıldığı henüz bilinmiyor. Ancak araştırmacıların, mikroorganizmaların doğal suyun ekolojik durumu üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğundan şüphesi yok.

Sıradan bir amip, mekanik titreşim kaynağına olumlu tepki verir
Amoeba proteus, grubun en yaygın türlerinden biri olan yaklaşık 0,25 mm uzunluğunda bir tatlı su amipidir. Genellikle okul deneylerinde ve laboratuvar araştırmalarında kullanılır. Yaygın amip, kirli su içeren havuzların dibindeki çamurda bulunur. Çıplak gözle zar zor görülebilen küçük, renksiz jelatinimsi bir yumruya benziyor.

Adi amipte (Amoeba proteus), 50 Hz frekanslı bir mekanik titreşim kaynağına pozitif reaksiyon şeklinde vibrotaksis adı verilen şey keşfedildi. Amiplerin besini olarak görev yapan bazı siliyat türlerinde silyaların vuruş sıklığının sadece 40 ila 60 Hz arasında dalgalandığını dikkate alırsak bu durum anlaşılır hale gelir. Amip ayrıca negatif fototaksis sergiliyor. Bu olay, hayvanın aydınlatılan alandan gölgeye doğru hareket etmeye çalışmasıdır. Amiplerin termotaksisi de olumsuzdur: su kütlesinin daha sıcak bir kısmından daha az ısıtılmış bir kısmına doğru hareket eder. Amiplerin galvanotaksisini gözlemlemek ilginçtir. Sudan zayıf bir elektrik akımı geçirilirse, amip yalnızca negatif kutba (katot) bakan tarafta psödopodları serbest bırakır.

En büyük amip
En büyük amiplerden biri, 2-5 mm uzunluğundaki tatlı su türü Pelomyxa (Chaos) carolinensis'tir.

Amip hareketleri
Hücrenin sitoplazması sürekli hareket halindedir. Sitoplazma akımı amip yüzeyinde bir noktaya akarsa, vücudundaki bu yerde bir çıkıntı belirir. Genişler, vücudun bir uzantısı haline gelir - bir psödopod, sitoplazma içine akar ve amip bu şekilde hareket eder.

Amip için ebe
Amip, basit bölünmeyle çoğalan tek bir hücreden oluşan çok basit bir organizmadır. Amip hücresi önce genetik materyalini ikiye katlayarak ikinci bir çekirdek oluşturur, ardından şekil değiştirerek ortada bir daralma oluşturur ve bu da onu yavaş yavaş iki yavru hücreye böler. Aralarında farklı yönlere çektikleri ince bir bağ kalır. Sonunda bağ kopar ve yavru hücreler bağımsız bir hayata başlar.

Ancak bazı amip türlerinde üreme süreci hiç de o kadar basit değildir. Yavru hücreleri bağları bağımsız olarak kıramazlar ve bazen tekrar iki çekirdekli tek bir hücre halinde birleşebilirler. Bölünen amipler, "ebe amip"in reaksiyona girdiği özel bir kimyasal salgılayarak yardım çağrısında bulunurlar. Bilim adamları, bunun büyük olasılıkla protein parçaları, lipitler ve şekerler de dahil olmak üzere bir madde kompleksi olduğuna inanıyor. Görünen o ki, bir amip hücresi bölündüğünde, zarı gerilime maruz kalıyor ve bu da dış ortama kimyasal bir sinyalin salınmasına neden oluyor. Daha sonra, bölünen amip, özel bir kimyasal sinyale yanıt olarak gelen bir başka amip tarafından desteklenir. Bölünen hücrelerin arasına yerleşir ve bağ yırtılıncaya kadar baskı uygular.

Yaşayan fosiller
Bunların en eskileri, kalıntıları Prekambriyen yataklarında keşfedilen, yaşları bir ila iki milyar yıl arasında değişen, silika ile karıştırılmış kabuk benzeri bir büyüme ile kaplı tek hücreli organizmalar olan radyolaryanlardır.

En dayanıklı
Yarım milimetreden daha kısa bir hayvan olan tardigrad, dünyadaki en dayanıklı yaşam formu olarak kabul ediliyor. Bu hayvan, 270 santigrat derece ila 151 santigrat derece arasındaki sıcaklıklara, X ışınlarına maruz kalmaya, vakum koşullarına ve en derin okyanus tabanının altı katı basınca dayanabilir. Tardigradlar oluklarda ve duvarlardaki çatlaklarda yaşayabilir. Bu küçük yaratıklardan bazıları, müze koleksiyonlarının kuru yosunları arasında yüz yıllık kış uykusundan sonra hayata döndü.

Radyolaryanlara ait en basit organizmalar olan Acantharia, 0,3 mm uzunluğa ulaşır. İskeletleri stronsiyum sülfattan oluşur.

Fitoplanktonun toplam kütlesi sadece 1,5 milyar ton iken zoopalnktonun kütlesi 20 milyar tondur.

Kirpikli terliklerin (Paramecium caudatum) hareket hızı saniyede 2 mm'dir. Bu, ayakkabının saniyede kendi vücut uzunluğunun 10-15 katı kadar mesafe yüzdüğü anlamına gelir. Kirpikli terliğin yüzeyinde 12 bin kirpik bulunur.

Yeşil Euglena (Euglena viridis), suyun biyolojik arıtım derecesinin iyi bir göstergesi olabilir. Bakteriyel kontaminasyonun azalmasıyla birlikte sayısı keskin bir şekilde artar.

Dünyadaki en eski yaşam biçimleri nelerdi?
Bitki veya hayvan olmayan canlılara rangeomorf denir. İlk kez yaklaşık 575 milyon yıl önce, son küresel buzullaşmanın (bu döneme Ediacaran dönemi denir) ardından okyanus tabanına yerleştiler ve ilk yumuşak vücutlu canlılar arasında yer aldılar. Bu grup, hızla çoğalan modern hayvanların bu türlerin çoğunun yerini aldığı 542 milyon yıl öncesine kadar varlığını sürdürdü.

Organizmalar, dallanan parçaların fraktal desenleri halinde bir araya getirildi. Hareket edemiyorlardı ve üreme organları yoktu, ancak çoğaldılar ve görünüşe göre yeni dallar oluşturdular. Her bir dallanma elemanı, yarı sert bir organik iskelet tarafından bir arada tutulan birçok tüpten oluşuyordu. Bilim insanları, su sütununun farklı katmanlarında yiyecek topladığına inandığı, birkaç farklı formda bir araya getirilmiş rangeomorflar keşfetti. Fraktal desen oldukça karmaşık görünüyor, ancak araştırmacıya göre organizmaların birbirine benzerliği, yeni serbest yüzen dallar oluşturmaya ve dalları daha karmaşık yapılara bağlamaya yetecek kadar basit bir genom oluşturdu.

Newfoundland'da bulunan fraktal organizma 1,5 santimetre genişliğinde ve 2,5 santimetre uzunluğundaydı.
Bu tür organizmalar, hareketli hayvanların olmadığı Ediacara'da yaşayanların %80'ini oluşturuyordu. Ancak daha fazla hareketli organizmanın ortaya çıkmasıyla birlikte azalmaya başladı ve sonuç olarak tamamen yer değiştirdiler.

Okyanus tabanının derinliklerinde ölümsüz yaşam var
Denizlerin ve okyanusların tabanının yüzeyinin altında bütün bir biyosfer vardır. Tabanın 400-800 metre altındaki derinliklerde, antik çökeltilerin ve kayaların kalınlığında sayısız bakterinin yaşadığı ortaya çıktı. Bazı spesifik örneklerin 16 milyon yaşında olduğu tahmin edilmektedir. Bilim insanları bunların neredeyse ölümsüz olduklarını söylüyor.

Araştırmacılar, yaşamın 3,8 milyar yıldan daha uzun bir süre önce bu koşullar altında, dip kayaların derinliklerinde ortaya çıktığına ve ancak daha sonra yüzeydeki ortam yerleşim için uygun hale geldiğinde okyanusa ve karaya hakim olabileceğine inanıyor. Bilim insanları uzun süredir, dip yüzeyinin çok derinlerinden alınan dip kayalarında yaşam izleri (fosiller) bulmuşlardı. Canlı mikroorganizmaları buldukları çok sayıda örnek topladılar. Okyanus tabanının 800 metreden daha derin derinliklerinden yükselen kayalar dahil. Bazı çökelti örnekleri milyonlarca yıllıktı; bu da örneğin böyle bir örnekte hapsolmuş bir bakterinin aynı yaşta olduğu anlamına geliyordu. Bilim adamlarının derin kayalarda keşfettiği bakterilerin yaklaşık üçte biri canlıdır. Güneş ışığının olmadığı durumlarda bu canlıların enerji kaynağı çeşitli jeokimyasal süreçlerdir.

Deniz tabanının altında bulunan bakteri biyosferi çok büyüktür ve karada yaşayan tüm bakterilerden sayıca fazladır. Bu nedenle jeolojik süreçler, karbondioksit dengesi vb. üzerinde gözle görülür bir etkiye sahiptir. Belki de araştırmacılar, bu tür yeraltı bakterileri olmasaydı petrol ve gaza sahip olamayacağımızı öne sürüyorlar.

100°C sıcaklıktaki suyun kaynatılmasında, kalıcılıkları ve canlılıkları ile bilinen bakteri ve mikroplar da dahil olmak üzere her türlü canlı organizma ölür; bu, yaygın olarak bilinen ve genel olarak kabul edilen bir gerçektir. Ama bunun yanlış olduğu ortaya çıktı!

1970'lerin sonlarında ilk derin deniz araçlarının ortaya çıkmasıyla birlikte, hidrotermal menfezler Son derece sıcak, yüksek mineralli su akıntılarının sürekli olarak aktığı yer. Bu tür akarsuların sıcaklığı inanılmaz 200-400°C'ye ulaşıyor. İlk başta hiç kimse yüzeyden birkaç bin metre derinlikte, sonsuz karanlıkta, hatta bu kadar sıcaklıkta yaşamın var olabileceğini hayal edemezdi. Ama o orada vardı. Ve ilkel tek hücreli yaşam değil, daha önce bilim tarafından bilinmeyen türlerden oluşan tamamen bağımsız ekosistemler.

Cayman Çukuru'nun dibinde yaklaşık 5.000 metre derinlikte bulunan bir hidrotermal menfez. Bu tür kaynaklara, siyah, duman benzeri suyun püskürmesi nedeniyle siyah dumanlılar denir.

Hidrotermal menfezlerin yakınında yaşayan ekosistemlerin temeli kemosentetik bakterilerdir - çeşitli kimyasal elementleri oksitleyerek gerekli besinleri elde eden mikroorganizmalar; özel bir durumda karbondioksitin oksidasyonu yoluyla. Filtreyle beslenen yengeçler, karidesler, çeşitli yumuşakçalar ve hatta devasa deniz solucanları da dahil olmak üzere termal ekosistemlerin diğer tüm temsilcileri bu bakterilere bağımlıdır.

Bu siyah dumanlı bitki tamamen beyaz deniz anemonlarıyla kaplıdır. Diğer deniz canlıları için ölüm anlamına gelen koşullar bu canlılar için normdur. Beyaz anemonlar besinlerini kemosentetik bakterileri sindirerek elde ederler.

İçinde yaşayan organizmalar siyah sigara içenler"Tamamen yerel koşullara bağımlıdırlar ve deniz canlılarının büyük çoğunluğunun aşina olduğu habitatta yaşayamazlar. Bu nedenle uzun süre tek bir canlı bile canlı olarak yüzeye çıkarılamadı; hepsi denizin ortasında öldü. su sıcaklığı düştü.

Pompeian solucanı (lat. Alvinella pompejana) - su altı hidrotermal ekosistemlerin bu sakini oldukça sembolik bir isim aldı.

İngiliz oşinologların kontrolündeki IŞİD'in insansız su altı aracı, ilk canlıyı kaldırmayı başardı. Bilim insanları, 70°C'nin altındaki sıcaklıkların bu muhteşem canlılar için ölümcül olduğunu buldu. Bu oldukça dikkat çekicidir, çünkü 70°C sıcaklık Dünya'da yaşayan organizmaların %99'u için öldürücüdür.

Sualtı termal ekosistemlerinin keşfi bilim açısından son derece önemliydi. Birincisi, yaşamın var olabileceği sınırlar genişletildi. İkinci olarak, keşif, bilim adamlarını, yaşamın hidrotermal menfezlerden kaynaklandığına göre, Dünya'daki yaşamın kökenine ilişkin yeni bir versiyona yönlendirdi. Üçüncüsü, bu keşif bir kez daha etrafımızdaki dünya hakkında ihmal edilebilecek kadar az şey bildiğimizi anlamamızı sağladı.