Наша история как вида, насчитывает сотни тысяч лет. А история бактерий измеряется миллиардами лет. Микробы видели все: широкий диапазон температур и давления, концентрации всевозможных химических веществ, и выход живого на сушу, формирование континентов, динозавров и птеродактилей, гигантские папоротники, и охоту наших предков на мамонтов. Вряд ли пенициллин или синтетические антибиотики смогли их сильно удивить. Мы и бактерии имеем разную по продолжительности историю, и с точки зрения эволюции, мы двигаемся с разными скоростями.
Что имеется в виду?
Временной промежуток у людей между поколениями измеряется десятками лет, а у бактерий десятками минут. Условно, когда наши дети пойдут в школу, у бактерий могут смениться сотни тысяч поколений! Эволюция бактерий движется просто с невероятной скоростью, которую трудно представить!
Клетки бактерий в сравнении с клетками нашего тела, имеют простое строение. Но простота является признаком гениальности, ибо позволяет творить такие дикие штуки, которые в более сложных конструкциях невозможны. Бактериям свойственен горизонтальный перенос генов. Человек и животные передают гены вертикально от поколения к поколению, а бактерии могут просто забрать из окружающей среды чью-то ДНК кодирующую гены антибиотикорезистентности, и использовать себе на благо. Не обязательно чтобы бактерии были одного вида! Это если бы мы смогли прыгать как кенгуру просто съев его шерсть. Магия да?
Микробы имеют завидный аппетит и разнообразные вкусы - они охотно потребляют углекислый газ, сероводород, аммиак, сульфаты, нитраты, железо, фенолы и некоторые антибиотики, которые, казалось бы должны их убивать! У них существует широкое разнообразие типов метаболизма.
Постараемся кратко, и максимально просто это раскрыть
Для существования живым организмам необходимо получать энергию, углерод и электроны. Мы получаем все из готовых органических веществ – гречневой каши, стейка или салата из пророщенных зерен. Поэтому мы хемоорганогетеротрофы. Разберем: первая частица "хемо-" - означает источник энергии, таким образом, все кто не способны к фотосинтезу и получают энергию из готовой органики являются хемотрофами, а например растения которым достаточно чтобы солнышко посветило – фототрофы; вторая частичка этого страшного слова означает источник электронов и может быть "органо-" - когда источник электронов органические вещества или "лито-" - неорганические вещества. Третья часть конструкции – "авто-" или "гетеро-" - говорит об источнике углерода – органическом или неорганическом веществе.
Для примера: Ваш кактус, как представитель растительного мира – фотолитоавтотроф, потому что получает энергию от солнечных лучей, электроны – из воды, а углерод из углекислого газа.
И только среди бактерий, кроме уже выше упомянутых представителей двух типов метаболизма, существует всевозможное разнообразие: хемолитоавтотрофы, хемолитогетеротрофы, фотоорганогетеротрофы, фотоорганоавтотрофы и фотолитогетеротрофы. Благодаря таким широким возможностям бактерии и занимают эту уникальную ключевую роль в геохимических преобразованиях на нашей планете.
Некоторые микробы могут менять свой тип метаболизма в зависимости от условий среды: есть свет – фотосинтезируем, есть органика – поглощаем органику.
