Микроорганизмы вездесущи: они живут и на дне моря, и внутри человеческого тела, и глубоко под землей, и высоко в атмосфере. В жизни природы они играют важнейшую роль.
Странные формы жизни. Из живых организмов первыми на Земле появились - не менее 3,5 млрд лет назад! - бактерии, преимущественно одноклеточные организмы. Ученые выделяют их в особое царство. Прокариотические клетки бактерий устроены довольно просто. У них нет ядра, и единственная длинная молекула ДНК, носитель генетической информации, находится прямо в цитоплазме. У бактерий впервые возникли и важнейшие жизненные процессы - фотосинтез, кислородное дыхание и даже своего рода половое размножение. Бактерии играют огромную роль в круговороте веществ в природе. Именно они расщепляют сложные органические молекулы на более простые.
Одноклеточные эукариотические организмы, например амебы и инфузории, образуют царство протистов. Представители трех других царств - животные, растения и грибы - это многоклеточные эукариоты. По- видимому, клетки древнейших протистов возникли в результате слияния нескольких клеток бактерий. Молекулы ДНК у протистов заключены в ядро, а многочисленные клеточные функции выполняют специализированные органеллы (митохондрии, хлоропласты и др.), представляющие собой "останки" некогда свободноживущих бактерий. Протисты с хлоропластами - водоросли- близки к растениям. Такие организмы называются продуцентами, поскольку с помощью солнечной энергии и зеленого пигмента хлорофилла в процессе фотосинтеза сами создают для себя корм. Одноклеточная водоросль плеврококк растет на стволах деревьев и придает им зеленый оттенок. Амебы и некоторые другие протисты ближе к животным: они активно добывают пищу. Многие виды протистов являются морскими и пресноводными планктонными организмами.
Вирусы, вироиды и прионы состоят не из клеток. Вирусные частицы представляют собой молекулы генетического материала, заключенные в белковую оболочку. Они способны размножаться только внутри чужих живых клеток, заставляя их производить новые вирусные частицы. Эти паразитические организмы вызывают множество опасных болезней.
Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающий СПИД, нападает на лимфоцит - клетку крови, ответственную за иммунитет. Люди зараженные ВИЧ, умирают не непосредственно от СПИДа, а от болезней, с которыми не может бороться их ослабленная иммунная система.
Имя им легион... Численность микроорганизмов невообразима велика. В 2,5г. плодородной почвы их около 6 млрд - почти столько же, сколько людей на Земле. Протисты в среднем мельче точки в этом тексте, хотя длина некоторых, например фораминифер, обитающих в морском планктоне, около 1 см. Длина самых крупных бактерий достигает 0,1 мм, но большинство микробов не видны невооруженным глазом. Их размеры колеблются от 0,001 до 0,1 мм. Самые мелкие из микробов - вирусы: некоторые не превышают в диаметре 0,000006 мм.
Некоторые микроорганизмы - с тех самых древних времен, когда атмосфера Земли не содержала кислорода, - и поныне живут в бескислородной среде. К их числу относятся многие почвенные и кишечные бактерии, а также пивные дрожжи. Такие организмы называют анаэробными.
Микробы - рекордсмены. Архебактерии сохранились до наших дней с древнейших времен. Сегодня одни архебактерии живут в соляных корках солончаковых болот, другие - в горячих серных источниках, третьи - в кислотных вулканических озерах или на раскаленных скалах, где температура достигает 113 градусов выше нуля. Архебактерии встречаются даже у подводных горячих источников в океанах на глубине нескольких километров.
Да здравствуют микробы! Микроорганизмы обеспечивают нас пищей. Без бактерий и дрожжей не было бы вина, пива, хлеба, сыра, квашеной капусты. Без бактерий и дрожжей, живущих в желудках коров и помогающих им переваривать траву, не было бы молока. Без почвенной микрофлоры, разрушающей органические остатки до частиц, которые могут усвоить растения, не было бы овощей и фруктов. А без кишечной микрофлоры мы не могли бы переваривать пищу. Даже болезнетворные микробы способны приносить пользу. Так, тюрингская бацилла, убивающая насекомых - вредителей, с успехом используется в сельском хозяйстве. Человеческому организму микробы помогают вырабатывать устойчивость к болезням. Медики установили, что у людей, живущих в слишком стерильных условиях, работа иммунной системы нарушается.