Бациллаты или Террабактерии - одно из четырёх бактериальных царств, установленных учёными-микробиологами в январе 2024 года. К этому царству относится практически две трети всех открытых видов бактерий. Слово "терра" ("земля") в названии использовано для того, чтобы подчеркнуть, что большинство эволюционных изменений у этих бактерий связано с приспособлениями к проживанию на суше. К слову, большинство почвенных бактерий относятся как раз к этому царству. Первоначально царство Террабактерий включало в себя отделы Актинобактерий, Цианобактерий и Дейнококк. Позже в него включили отделы Бациллот и Хлорофлексот, которые не сильно-то привязаны к земле. По этой причине (добавления) царство и переименовали в Бациллат. Интересно, что хотя представители этого царства очень разнообразны как по форме (есть "шарики"-кокки и "палочки"-бациллы), так и по строению своих наружных покровов, все последние исследования подтверждают их родство и единое происхождение.
Актинобактерии или Актиномицеты - это чрезвычайно разнообразный отдел грамположительных бактерий. Проживают в почве, в пресной и морской воде, на и в организмах растений и животных. Своё "грибное" название получили за способность многих видов в благоприятных условиях образовывать разветвлённые цепочки, похожие на грибной мицелий. Их, собственно, долгое время грибами и считали, пока Зоркий Джо не увидел, что у тюрьмы нет одной стены учёные не заметили, что ядра у этих "грибов" нет. Роль актинобактерий в почвообразовании и круговороте веществ в природе трудно переоценить. Эти крохотные существа без труда разлагают несъедобные для других организмов (кроме грибов) хитин, целлюлозу и лигнин, пополняя тем самым запас питательных веществ в почве.
Весьма интересны и продукты метаболизма актинобактерий, многие из которых весьма губительны для бактерий других. Это так называемые природные антибиотики, которые, оказываются не только грибы производить могут. Собственно, более двух третей всех природных антибиотиков получены с помощью именно актинобактерий, а вовсе не грибов. К слову, продукты метаболизма одних актинобактерий чрезвычайно вредны для других актинобактерий же. Так стрептомицин (второй антибиотик в мире после пенициллина и первый полученный из бактерий), который добывается из штаммов актинобактерий streptomyces griseus, крайне опасен для мycobactérium tuberculósis (палочки Коха) - возбудителя туберкулёза у людей, которая тоже является актинобактерий.
Цианобактерии родственны актинобактериям, но совсем на них непохожи. Цианобактерии в отличии от грамположительных актинобактерий являются грамотрицательными. То есть клеточная стенка у них потоньше, зато клеточных мембран аж три (вообще-то у грамотрицательных бактерий их обычно две): внешняя, внутренняя и тилакоидная. Последняя, в принципе, может быть выростом внутренней мембраны, но может и отделяться от неё, представляя собой несколько параллельно идущих слоёв с просветами и соединительными нитями. На тилакоидной мембране и между её слоями уютно разместились группы молекул светоулавливающих пигментов (хлорофиллы, каротиноиды и некоторые другие). Особенностью этих молекул является способность улавливать, запасать и передавать энергию солнечного света. И эта их особенность дала возможность цианобактериям освоить эффективнейший способ получения как энергии, так и органических веществ - оксигенный (с выделением кислорода) фотосинтез.
Собственно, кроме них никто эти волшебные молекулы приручить не смог, но об этом ниже. А сами цианобактерии приручили хлорофиллы и каротиноиды около 3 миллиардов лет назад (возможно, ранее). И этим перевернули всю историю планеты. Собственно говоря, вся современная (окислительная, а не восстановительная) атмосфера Земли - это дело цианобактерий. Медленно, но верно они выделяли в древнюю атмосферу планеты кислород. Первоначально он расходовался на окисление различных соединений, но постепенно начал накапливаться. В результате его накопления около 2,4 миллиарда лет назад была сыграна планетарная трагедия - Великая кислородная катастрофа. Все организмы, не привыкшие использовать кислород в своём метаболизме (а таких тогда было большинство) вымирают (более 99% всего живого). Остаются только цианобактерии, те, кто смог приспособиться к кислороду и те, кто удалился в экстремальные бескислородные места вроде чёрных курильщиков. Кроме того, кислород весьма качественно уничтожил парниковые газы вроде метана, чем существенно охладил планету. На Землю обрушилось масштабное Гуронское оледенение.
Ну не всё было так плохо. Потомки выживших поняли, что кислород для метаболизма гораздо более энергетически выгоден и получили возможность перейти на иной, более высокий, чем прокариотный, уровень организации. Около 2 миллиардов лет назад в результате эндосимбиоза (внутреннего симбиоза) между бактериями и археями появились куда более совершенные, чем бактерии, организмы - эукариоты. А спустя буквально пару сотен миллионов лет часть этих самых эукариот решила сыграть в эндосимбиоз уже непосредственно с цианобактериями. И у них это получилось! Цианобактерии, оказавшись внутри эукариотической клетки, со временем превратились в родоначальниц огромного разнообразия мембранных органелл фотосинтезирующих организмов - пластид. Цианобактерии вообще легко вступают в симбиоз. И ныне (не потеряв своей генетической идентичности) они являются фотосимбионтами ряда лишайников, помогают фиксировать азот наземным растениям, даже с животными уживаются, делясь с ними органическими веществами, полученными в результате фотосинтеза.
К слову, я бы не сказал, что роль цианобактерий сильно уменьшилась с древних времён. Они продолжают преобразовывать и поддерживать современную биосферу. На их долю приходится половина вырабатываемого фотосинтетиками планеты кислорода. Они находятся в основании пищевой пирамиды в водных биоценозах. Им принадлежит четверть первичной биомассы в морях и почти половина в пресных водоёмах. Пропади разом все цианобактерии и их родичи актинобактерии, жизнь на планете закончилась бы очень быстро. Думается, что не прошло бы и нескольких лет, а то бы и в несколько месяцев уложилось.