Пишу о мире микроорганизмов, который нельзя увидеть невооружённым глазом, но который повсюду вокруг нас и внутри нас. Здесь о том, где живут микроорганизмы, как они взаимодействуют друг с другом и с нами, и как человек научился использовать их в медицине, промышленности и повседневной жизни.
Ну что, вот и осень! Думаю, многие уже успели сходить за грибами. Я тоже не осталась в стороне. И в одну из поездок встретила на трухлявом пне вот это желтое нечто.
Ярко-жёлтая масса, похожая не то на слизь, не то на чьи-то продукты жизнедеятельности. Выглядит как очень странный гриб, растёт там же, где грибы, и (маленький спойлер) тоже размножается спорами, как и грибы.
Но нет! Это не гриб и не бактерии. Это слизевик. Судя по всему, Fuligo septica, которую в народе зовут «ведьминым маслом». А в английском, кстати, «собачей рвотой», что, кажется, больше подходит его внешнему виду:)
Что за зверь такой - слизевик?
Когда-то слизевиков и правда относили к грибам, но разобрался с ними Антон де Бари. В 1859 году он вывел слизевиков из грибов и предложил для них название Mycetozoa, «грибо-животные». Ведь организм ведёт себя то как гриб (образует споры), то как животное (двигается и охотится).
Например, тот ярко-жёлтый слизевик, которого я встретила в лесу, находился на стадии плазмодия, который умеет ползать. По сути, это одна огромная живая клетка с множеством ядер внутри. Плазмодий медленно перетекает по древесине и лесной подстилке, огибает препятствия и ищет места, где побольше еды. Убегать от него, конечно, не придётся, но за несколько часов он вполне способен заметно переместиться.
Питается слизевик тоже совсем не по-грибному. Грибы переваривают пищу снаружи, выделяя в окружающую среду ферменты, а затем всасывают получившиеся вещества. Слизевик может просто захватывать бактерии и другие микроскопические частицы целиком. Хотите посмотреть на слизевика за обедом? На этом таймлапсе слизевик Physarum polycephalum наползает на гриб и поедает его гифы.
Получается странное сочетание. Слизевик ползает и питается как амёба, а спорами размножается, как гриб. Но похожий образ жизни ещё не делает родственниками, и грибники знают это лучше других: ложные опята настоящим не родня, хотя с виду и не скажешь. Настоящее родство теперь определяют по ДНК и вот слизевик оказался ближайшим родственником амёб. А грибы стоят на совсем другой ветви (Opisthokonta), причём, как ни странно, рядом с животными. Обычная сыроежка приходится нам с вами более близкой роднёй, чем слизевику.
Очень упрощенная схема современного дерева жизни. Слизневики (миксомицеты) тут ярко-желтые.
Кстати, «слизевик» это не имя группы, а описание внешности, что-то вроде слова «трава». Похожим образом устроены несколько совсем разных организмов, и родства между ними примерно столько же, сколько между грибом и берёзой. И то, что написано здесь, по большей части касается самых заметных из слизевиков - миксомицетов, тех самых родственников амёб.
Один другого краше
Ну, хватит теории, давайте смотреть картинки! Слизевики бывают совершенно разных форм и цветов. Встречали такие розовые шарики на трухлявой древесине, похожие то ли на жвачку, то ли на икринки?
Фото: George Chernilevsky / Wikimedia Commons / CC BY 4.0
Это ликогала (Lycogala), один из самых распространённых слизевиков в России. Молодые спороношения бывают ярко-розовыми, а по мере созревания темнеют. Причём Lycogala epidendrum попала в поле зрения натуралистов очень рано. Её отмечали в окрестностях Петербурга ещё в публикации XVIII века, правда, под другим именем.
А вот такие красные пушистые цилиндры - это не кораллы посреди леса, а слизевик арцирия голая (Arcyria denudata).
Фото: Fluff Berger / Wikimedia Commons / CC BY-SA 4.0
Ярко-розовые ёршики - это как раз спороношение. Выглядит экзотикой, а на деле один из самых обычных миксомицетов Северного полушария. Его находят и в лесопарках Москвы, и в Кировской области, и вообще почти на любом подходящем гнилом бревне. Я пока не встречала, но очень хотела бы посмотреть вживую.
А если вдруг увидите ярко-оранжевые блестящие бокальчики на тонких ножках, будто кто-то рассыпал по бревну леденцы на палочке, то скорее всего перед вами трихия обманчивая (Trichia decipiens).
Фото: Miranda Kohout / Wikimedia Commons / CC0
В России её точно не назовёшь редкостью. Например, в Рдейском заповеднике Новгородской области она вошла в число наиболее распространённых видов.
Кстати, возможно, у вас возник вопрос. А почему они такие яркие? Точного универсального ответа нет. Цвет слизевика зависит от его пигментов и стадии развития и может меняться буквально на глазах. Розовые и жёлтые молодые спороношения по мере созревания часто становятся серыми, бурыми или почти чёрными. Некоторые пигменты, вероятно, помогают защищать клетки от света и окислительного стресса. А вот красоваться перед грибниками и животными для распространения слизевики, судя по всему, не планировали. У основной массы споры разносит воздух.
Но помимо необычного внешнего вида слизевикам есть чем удивить! Например, Physarum polycephalum прославился тем, что без мозга и единого нейрона способен находить эффективные пути к источникам пищи и строить удивительно рациональные дорожные сети.
В знаменитом эксперименте учёные разложили пищу в точках, соответствующих Токио и соседним городам, а с помощью освещения имитировали географические ограничения местности. Слизевик постепенно соединил «города» сетью, которая по эффективности оказалась сопоставима с реальной железнодорожной сетью региона.
Слева - сеть, построенная Physarum polycephalum, С - её схема, D - реальная железнодорожная сеть региона Токио.Tero et al., Science (2010).
Так что во время тихой охоты иногда стоит смотреть не только под ноги и по сторонам, но и на старые пни. Рядом с грибами там можно встретить не менее удивительных существ.
А вы находили в лесу слизевиков? Если да, пишите каких!
В прошлом посте я рассказывала про экстремофилов - микробов, которые умудряются жить там, где большинство привычных нам форм жизни долго не протянет. В кипятке, кислоте, вечной мерзлоте или едкой щелочи. Но почти все примеры тогда были зарубежными: Йеллоустон, Исландия и прочие заморские территории.
А ведь за экстремофилами совсем не обязательно ехать так далеко, потому что одно из самых интересных мест для их изучения находится на Камчатке.
Камчатка входит в Тихоокеанское огненное кольцо. Здесь Тихоокеанская плита погружается под соседние литосферные плиты, поэтому полуостров буквально напичкан вулканами и гидротермальными системами. Горячая вода поднимается из глубины, смешивается с вулканическими газами и выходит на поверхность в виде горячих источников и грязевых котлов.
Местность для человека выглядит крайне негостеприимно и местами даже инопланетно. Вода почти кипит, из трещин идут пар и сероводород, а "вода" вокруг либо очень кислая, либо, наоборот, щелочная. Но микроорганизмам в таких условиях как раз очень нравится. И, конечно, такая интересная зона не могла остаться без внимания исследователей.
Кальдера Узон
Одна из главных точек на микробиологической карте Камчатки - кальдера вулкана Узон в Кроноцком заповеднике.
Это огромная вулканическая впадина примерно 9 на 12 километров. Внутри расположены несколько термальных полей с горячими источниками, грязевыми котлами, фумаролами и другими проявлениями гидротермальной активности.
Восточное термальное поле кальдеры Узон. Источник: Rozanov et al., 2014, BMC Genomics.
Для микробиолога это практически природный набор инкубаторов. В соседних источниках могут сильно различаться температура, кислотность, содержание серы и других соединений. И, конечно, в настолько разных условиях и микробные сообщества будут разными.
Причём изучать местных микроорганизмов начали довольно давно. С конца 1970-х годов камчатскими термофилами систематически занимались сотрудники Института микробиологии имени С. Н. Виноградского. Огромную роль в развитии этого направления сыграл академик Георгий Александрович Заварзин, а затем Елизавета Александровна Бонч-Осмоловская и её коллеги. Микробиологические исследования здесь тесно переплелись с вулканологией. В частности, большую роль в организации работ на Камчатке сыграл вулканолог Геннадий Александрович Карпов.
Кстати, один из известных источников Узона сегодня носит имя академика Заварзина. Это небольшой круглый бассейн диаметром около трёх метров.
Источник Заварзина. Источник: Rozanov et al., 2014, BMC Genomics
Температура воды в нём составляет примерно 56–58 °C, pH близок к нейтральному, а дно покрывает светлый осадок элементарной серы. По краям растут зелёные микробные маты, их хорошо видно на фото.
Кто вообще там живёт?
Чем горячее и кислее становится среда, тем меньше привычных организмов способны в ней существовать. Зато появляются уникальные специалисты по экстремальным условиям.
Среди них много архей - отдельной от бактерий группы одноклеточных организмов. В кислых горячих источниках Камчатки встречаются, например, представители Sulfolobales. Многие из них прекрасно чувствуют себя при температурах около 70-80 °C и очень низком pH, а в энергетическом обмене способны использовать соединения серы.
Есть и виды, само название которых выдаёт место происхождения. Thermoproteus uzoniensis впервые выделили из кальдеры Узон. Это гипертермофильная архея, способная расти при температурах значительно выше 70 °C. Она живёт без кислорода, использует органические соединения и может восстанавливать элементарную серу с образованием сероводорода.
Ещё один пример микроорганизмов, которые впервые были описаны именно здесь, бактерия Caldimicrobium rimae, выделенная из источника Трещинный, одного из самых горячих источников кальдеры. Бактерия растёт при 52-82 °C, а лучше всего примерно при 75 °C. При этом кислород ей вообще не нужен - она строгий анаэроб. А энергию она может получать из водорода, используя CO₂ как источник углерода и серу вместо кислорода. В общем, все организмы и правда очень необычны и отличаются уникальным метаболизмом.
Но мне особенно нравятся два других камчатских микроорганизма: Caldicellulosiruptor kronotskyensis и Caldicellulosiruptor hydrothermalis.
Caldicellulosiruptor hydrothermalis, электронная микроскопия. Источник: Miroshnichenko et al., 2008, International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
Оба были выделены из горячих источников Камчатки и описаны в 2008 году. И вот у них есть очень полезный талант. Они умеют разрушать целлюлозу при температурах около 70 °C. Caldicellulosiruptor kronotskyensis так вообще вполне успешно растёт (а значит и ест ее) даже на обычной фильтровальной бумаге, буквально разбирая её целлюлозные волокна на части.
Для бактерии это просто способ добыть еду, а для биотехнологов - источник устойчивых ферментов, которые способны работать там, где обычные белки уже начинают терять активность. И отсюда возникает закономерный вопрос!
Зачем вообще искать микробов в кипятке?
Тут сразу несколько причин, и все они важны. Во-первых, экстремофилы помогают понять пределы жизни.
Какая максимальная температура ещё совместима с делением клетки? Насколько кислой может быть среда? Какие биохимические системы позволяют белкам и мембранам не разваливаться в таких условиях? Когда на Земле только зарождалась жизнь, планета была гораздо более вулканически активной, а свободного кислорода почти не было. Поэтому горячие источники позволяют хотя бы немного заглянуть в мир, в котором жили первые микроорганизмы.
Во-вторых, экстремофилы интересуют астробиологов. Если жизнь существует или когда-то существовала за пределами Земли, искать её следы логично в том числе там, где есть или были вода и гидротермальная активность.
Например, под ледяной корой Энцелада, спутника Сатурна, скрывается солёный щелочной океан, а на его дне предполагают существование гидротермальных источников. Поэтому учёные ищут на Земле похожие экстремальные среды и изучают живущих там микробов: как они приспосабливаются к таким условиям и какие следы их жизнедеятельности можно было бы обнаружить на другой планете или спутнике.
Предполагаемые гидротермальные источники на дне подлёдного океана Энцелада. Источник: NASA/JPL-Caltech/Southwest Research Institute.
И наконец, есть совершенно практическая причина - биотехнологическая. Это как раз про те самые «устойчивые» ферменты. Если организм живёт при 80 °C, его ферментам тоже приходится сохранять работоспособность при высокой температуре. А такие свойства очень ценятся в промышленности.
Самый известный пример вообще не с Камчатки: Taq-полимераза из бактерии Thermus aquaticus, обнаруженной в горячих источниках Йеллоустона. Именно термостабильность этого фермента сделала возможной современную ПЦР (привет с ковидных времен).
Но искать полезные ферменты можно и на Камчатке. Причём для этого даже не обязательно уметь выращивать их хозяев в лаборатории. В одной из работ исследователи взяли образец из горячего источника кальдеры Узон с температурой 81 °C, выделили из него всю микробную ДНК и стали искать в ней гены потенциально полезных ферментов. В результате нашли сразу четыре новых: три фермента, расщепляющих жиры, и один, расщепляющий белки.
По сути, горячий источник можно рассматривать как огромную природную библиотеку генов. Мы можем даже не знать, каким именно микроорганизмам принадлежит большая часть этой ДНК, но уже искать среди неё молекулярные инструменты с интересными свойствами.
Если хотите подробнее узнать, как учёные буквально достают из почвы, горячих источников и других природных образцов гены потенциально полезных ферментов, у меня есть отдельный длиннопост про это.
А вообще, заходите в мой ТГ-канал @microbblog. Там пишу короче, но чаще :) Недавно вот был пост про то, почему бактерии разлагающие пластик пока не совершили революцию.
Обычно я тут пишу про малюсенькие бактерии. Но лето - время отпусков и путешествий, поэтому сегодня речь пойдёт про нашу спонтанную поездку в Казахстан, на плато Мангистау. Это место, где из меловых отложений древнего океана ветер и редкая вода вырезали горы и каньоны. А сегодня туда может доехать любой желающий - что мы и сделали.
Итак, после самолета до Актау и двух с половиной часов оттуда на машине переносимся в бескрайние и безлюдные степи.
Эти маленькие горы очень напоминают юрты.
По рассказам местных, еще несколько лет назад степь в этом месте была абсолютно голой и белой, но климат меняется и сегодня растительный покров отвоевывает свое место под солнцем. А солнце тут надо сказать очень палящее и жаркое.
Немного о месте. Мангистау - это область на западе Казахстана, на восточном побережье Каспийского моря. Основная причина, по которой большинство туристов со всего мира сегодня едут сюда - это обнажившееся дно бывшего океана Тетис. Тетис существовал от ~250 до ~50 миллионов лет назад, занимая полосу от современной Испании до Юго-Восточной Азии, и постепенно закрылся, когда Индийская плита врезалась в Евразийскую. Сейчас остатки Тетиса - это Средиземное, Чёрное, Каспийское и Аральское моря.
Палеогеографические реконструкции от начала (поздний триас, 200 миллионов лет назад) до конца существования океана Тетис (поздний мел, 90 миллионов лет назад). Красными линиями обозначены основные зоны субдукции (границы сходящихся литосферных плит).
Породы, которые видны в Мангистау, образовались как осадки на дне тёплого мелководного моря. Среди них в основном мел из раковин и скелетов микроскопических планктонных водорослей и фораминифер и известняк - из более крупных морских организмов. Дальше плато медленно поднималось, ветер и редкие дожди миллионы лет точили мягкие породы, оставляя более твёрдые в виде гор и каньонов.В породах и сегодня находят окаменелости: аммониты, белемниты, зубы акул, а иногда и позвонки морских ящеров.
Ну что же, историческая справка получена, перейдем к видам. Первым у нас на очереди был Кызылкуп - полосатые горы, к северу от Бозжыры. У туристов получил название "тирамису" и не зря. Говорят, что цвет лучше всего виден утром и под пасмурным небом. Однако мы были на ярком полуденном солнце и все равно получили эффект "вау".
Каждая полоса — отдельная эпоха осадконакопления.
И правда, как будто кто-то рассыпал сверху на тирамису какао.
Перемещаемся дальше, а степь становится все суше и суше. Воды было выпито немеренно. Учитывая, что температура в нашу поездку была около 30 градусов, я боюсь представить ощущения в +40. Настоящая Долина смерти без поездки в Америку.
Немного текстур
И следующая на очереди - гора Бокты. Известна она тем, что изображена на купюре 1000 тенге. Фото в доказательство:) В этом месте тишина была буквально звенящая. До ближайшего населенного пункта десятки километров.
Уровень засушливости можно оценить по фото
Ну а дальше перемещаемся к главной точке нашей поездки. Бозжыра - пожалуй самый узнаваемый вид Мангистау. Высота местами достигает 200 м, масштабы поистине огромные. Сначала добираемся до первой панорамы. Причем сюда можно добраться только на джипе, а потом еще полчаса пешочком в гору. Но виды того определенно стоят!
Подбираемся поближе
Эти известняковые останцы получили название "клыки". Собственно, как и в случае "тирамису", название вполне логичное.
В этот момент и правда чувствуешь себя где-то на другой планете. Только голубое небо и облака выдают земное окружение.
Еще немного инопланетных пейзажей
И наконец добираемся до последней точки - самой популярной панорамы "Кораблик".
Здесь вот туристов было уже побольше. Но тем не менее, все равно оставалась возможность созерцать виды в относительной тишине и уединении. Ветер тут, кстати, очень сильный, что добавляет атмосферы.
Вот такая получилась поездка. Честно говоря, для меня большим открытием стало существование такого места в Казахстане. Но, судя по обилию иностранных туристов, направление активно развивается и это здорово.
И напоследок немного красивого мордовника на берегу Каспийского моря (или озера, тут кому как нравится). Мы в нем конечно искупались, несмотря на прохладную температуру, потому что какой отпуск без моря!
Представьте себе горячий источник, в котором кипит кислотная жидкость, а вокруг поднимаются клубы пара с запахом серы. Казалось бы, идеальные условия, чтобы здесь не было вообще ничего живого. И тем не менее, жизнь здесь "кипит" во всех смыслах. Некоторые микроорганизмы не просто выживают в таких условиях, а прекрасно себя чувствуют, да еще и активно размножаются.
Секрет их выносливости в специальных механизмах адаптации - термостабильных белках и особых клеточных мембранах, которые остаются стабильными даже там, где любая другая форма жизни давно бы погибла. Изучение таких адаптаций не только проливает свет на то, как вообще зарождалась жизнь на нашей планете, но и несет много практической пользы. Сегодня разберемся, как устроены эти любители экстремально горячих источников и почему их поиск - не только про научный интерес.
Кто же там живет
Далеко не вся планета это уютные +25 °C. Тем не менее микроорганизмы живут и во льдах Антарктиды, и в обжигающих термальных источниках, и каждый прекрасно приспособлен к своему «климату». Многие гипертермофильные микроорганизмы относятся к археям - уникальным одноклеточным организмам, которые как и бактерии не имеют в клетке ядра. Рекордсменами среди термофильных архей являются Pyrolobus fumarii, оптимальная температура роста которой составляет 106°C, а выживаемость возможна в пределах до 113°C , а также Methanopyrus kandleri, верхний предел роста которой, как сообщается, составляет 122°C.
Снимок Pyrolobus fumarii полученный с помощью электронного сканирующего микроскопа
Конечно, и среди бактерий есть свои чемпионы. Особенно выделяется бактерия Geothermobacterium ferrireducens, найденная в горячих источниках Йеллоустонского заповедника. Она прекрасно живет и здравствует при температурах до 100 °C.
Почему обычные микроорганизмы боятся повышенных температур?
Чтобы понять, а как термофилы вообще стали такими адаптированными, нужно понять, почему клетка в принципе боится высоких температур. Две основные части клетки, которые очень неустойчивы к высоким температурам - это клеточная мембрана и белки.
Белок - это длинная цепь из аминокислот, которая сворачивается в строго определённую трёхмерную фигуру, и именно от этой фигуры зависят функции белка. Форму держат довольно деликатные «скрепки». Это водородные связи, ионные связи, гидрофобные взаимодействия и дисульфидные мостики.
Высокая температура - это, по сути, лишняя энергия, и из-за которой молекулы начинают двигаться более активно. Слабые связи - в первую очередь водородные, гидрофобные и силы Ван-дер-Ваальса, такой тряски не выдерживают и рвутся. Аккуратно сложенная конструкция расплетается, а вместе с формой белок теряет свое "рабочее" состояние.
Белок может еще вернуться в сложенную форму, этот процесс называется ренатурацией, но воздействие на молекулу не должно быть слишком серьезным.
А функций у белков в клетке превеликое множество. Белки-ферменты расщепляют и собирают питательные вещества, структурные белки строят "каркас" клетки, транспортные белки таскают ионы и молекулы через мембрану. Список можно продолжать очень долго. Но нам важно то, что при повышенной температуре белки разрушаются и все эти функции уже выполнять не могут. В итоге в клетке происходит коллапс и судьба ее печальна.
С мембраной картина не менее драматичная. Любая клеточная мембрана - это не твердая стена, а скорее очень густая жидкость. В ней молекулы-липиды стоят плотными рядами, прижавшись «хвостами» друг к другу. При нагреве эти хвосты начинают активно изгибаться и толкаться, а между молекулами появляются бреши. Мембрана буквально плавится и барьерные функции нарушаются. Как итог, клетка теряет контроль над тем, что в нее входит, а что выходит, и быстро погибает.
Кстати, клетки умеют немного подстраиваться. У разных липидов хвосты разной длины и формы. Одни прямые и плотно укладываются, другие с изломом и держатся рыхлее. Меняя состав мембраны, клетка регулирует её «плавкость». Среди молекул, помогающих сохранить стабильное состояние мембран, например, стеролы. Они вклиниваются между обычными липидами и работают в обе стороны. Когда жарко, не дают мембране слишком разболтаться, когда холодно - не дают застыть.
А что придумали экстремофилы?
Разный состав липидов работает до определенных температур, но при экстремально высоких уже нужны более интересные адаптации. У архей есть своя "фишка" - особые клеточные мембраны. Любая клеточная оболочка состоит из жироподобных молекул-липидов, но у архей эти липиды упорядочены иначе. Во-первых, их части соединены более прочным типом химической связи - эфирной (у обычных бактерий и у нас с вами связь сложноэфирная и она легче рвётся). Во-вторых, у самых термофильных архей мембрана устроена совсем хитро. Если у обычных клеток оболочка - это два слоя липидов, скреплённых лишь слабым притяжением, то у них все липиды просто находятся в одном слое. Расслоить такую мембрану сложно - отсюда и устойчивость к очень высоким температурам.
Картина красивая, но недавняя работа показала, что это не единственный способ адаптации. Выяснилось, что такая «сплошная» мембрана для жаростойкости вовсе не обязательна. У археи Methanopyrus kandleri - того самого рекордсмена, растущего при 122 °C, мембрана все таки может быть двухслойной. Но как же она тогда не разваливается при температуре выше точки кипения воды?
Ответ оказался довольно интересным. Ученые нашли внутри такой мембраны дополнительный слой из сквалана.
Ester linkage - это как раз сложноэфирная связь, такая например у нас в клеточных мембранах, а Ether - эфирная, найденная у архей. Синим как раз отмечен вариант однослойной мембраны, а красным - тот, что со скваланом между слоями.
Сквалан располагается точно посередине мембраны, делает её прочнее и расширяет диапазон условий, в которых она сохраняет устойчивость. Проще говоря, эта молекула работает как наполнитель, закрывающий пустоты в середине и помогающий клетке выдерживать высокие температуры.
От науки к практике
Самый частый вопрос, который слышат ученые от общества - ну а какая практическая польза от ваших исследований? Все эти мембраны и белки - это, конечно, очень интересно, а мне что от этого? И вот от поиска и изучения термофильных организмов практическая польза огромная. Все дело в тех самых особенных белках.
Дело в том, что промышленные процессы нередко идут в условиях, абсолютно недружелюбных к обычным ферментам. Это в том числе и высокая температура, при которой обычные белки быстро разрушаются. Вот тут-то ферменты термофилов и оказались нарасхват. Сегодня они применяются в фармацевтике, производстве моющих средств, пищевой, текстильной, бумажной промышленности. Список на самом деле огромный, так что приведу лишь пару примеров.
Протеазы — это ферменты, которые расщепляют другие белки, и спектр их применения поистине огромен. Неудивительно, что микробные протеазы — одни из самых востребованных ферментов на свете. Сегодня на них приходится около 60 % всего рынка ферментов. Изрядная доля этого процента - стиральные порошки. На них приходится примерно 25 % мировых продаж ферментов. Такой фермент в порошке позволяет разъедать стойкие белковые пятна там, и при этом средство остаётся экологически безопасным.
Почему именно термофильные протеазы? Ну, во-первых стирка часто происходит при высоких температурах. При этом горячие источники ведь не ограничиваются одной только высокой температурой. Зачастую они еще очень кислотные или наоборот едко-щелочные. Поэтому белки местных микроорганизмов вынуждены быть стойкими сразу по нескольким фронтам. А именно такая устойчивость и нужна в моющих средствах, где хватает агрессивных компонентов.
Вот в этом порошке протеаза соседствует с липазой - ферментом расщепляющим жиры. Двойной эффект, получается.
В общем, если захотите интерактив, то можно поискать в магазинных порошках компонент, название которого заканчивается на -аза, это как раз и будут ферменты.
Ксиланазы и бумажная промышленность
Следующая группа ферментов - ксиланазы. Они нужны человечеству, поскольку могут разбирать на части гемицеллюлозную биомассу, главный компонент которой носит имя ксилан. Растения используют эти вещества как арматуру для своих клеточных стенок, а ксиланазы умеют ее разбирать.
Зачем это нужно? Расщепляя ксилан, ксиланазы высвобождают сахара - сырьё для целого набора промышленных продуктов: этанольного биотоплива, ксилита, промышленных растворителей и многого другого. А еще ксиланазы отбеливают целлюлозу в бумажной промышленности, улучшают усвояемость кормов для животных, идут в производство биотоплива, помогают пекарям сделать тесто более податливым, а пивоварам и производителям соков - осветлить мутный напиток до прозрачности. Ну фермент маминой подруги, не иначе.
А зачем именно термостабильные ксиланазы? Возьмем, к примеру, бумажную промышленность. Бумажная масса (пульпа) обрабатывается в щелочной и очень горячей среде. Поэтому ферменты, способные выдержать температуру около 90 °C и очень стойкие к воздействию щёлочи оказываются для этой отрасли явными фаворитами.
Амилазы и пиво
Следующая популярная в промышленности группа ферментов - амилазы. Их работа - расщеплять крахмал, который является полисахаридом, на простые сбраживаемые сахара вроде глюкозы и мальтозы. Дрожжи не умеют сбраживать длинные и сложные молекулы крахмала, так что задача амилазы - "порезать" крахмал на глюкозу и вот за нее уже дрожжи возьмутся с энтузиазмом и смогут превратить в этанол.
Кстати, амилаза есть и у нас во рту, а если быть точным - в слюне. Именно поэтому древние рецепты ферментированных напитков иногда включали этап разжевывания зерна и сплевывания получившейся смеси назад. Так, например, получали напиток чича инки и ацтеки.
Ммм, подставляй стакан
К счастью, сегодня мы можем добавлять амилазы, наработанные биотехнологическим путем и плевать в стакан больше не нужно.
Но зачем нужны термостабильные амилазы? Во-первых, при высокой температуре крахмал расщепляется быстрее. А во-вторых, и это особенно важно, высокая температура это барьер для загрязнения сусла вредными микроорганизмами. Меньше риск таких попаданцев, стабильнее и выгоднее производство, вкуснее пиво (но это не точно).
А как, собственно, добыть белок?
Хорошо, мы поняли, зачем нужны термостабильные белки. Но как получить их в количествах, которых требует промышленность? Выращивать сами термофильные бактерии - задачка со звездочкой. У многих из них ну очень специфические требования к среде, угодить которым в заводских масштабах непросто. К счастью, сегодня в этом и нет необходимости.
Сегодня большинство термостабильных белков получают биотехнологическим путём. Инструкция, как должен «выглядеть» белок, записана в ДНК организма — в его генах. В простейшем случае один ген кодирует один белок, а значит, достаточно перенести этот ген в более удобный организм и наработать нужный белок уже в нём. Любимый «цех» биотехнологов - это кишечная палочка Escherichia coli. Она неприхотлива, размножается с космической скоростью и потому позволяет получать белок в больших количествах. И кстати нет, те кишечные палочки, которые используют в биотехнологических производствах не патогенны, то есть не представляют для нас опасности.
Но самое интересное, что сегодня нам даже не нужно выделять сам термофильный микроорганизм, чтобы добыть нужный ген. Можно вытащить нужный ген прямо из кусочков ДНК, найденных в окружающей среде, например почве, и перенести его в клетки удобного организма — например, всё той же кишечной палочки.
Свежий пример: в одной из недавних работ учёные получили гипертермостабильную целлюлозогидролазу - фермент, который превращает целлюлозу из растительных клеточных стенок в простые сахара. Нужный ген нашли в ДНК, выделенной из горячих источников, поместили его в клетку E. coli и наработали белок, работающий даже при 95 °C. И хоть бактерия, из которой получен ген, остается неизвестной, термостабильный белок из нее уже применяется на практике.
В сентябре 2003 года, во время игрового сезона национальной футбольной лиги, один из игроков команды по американскому футболу St. Louis Rams (штат Миссури) обратился к тренеру с жалобой на несколько зудящих «укусов» на задней поверхности бедра. Выглядели они вполне буднично будто паук или комар покусал во сне, поэтому тренер ожидаемо не придал им значения. Спортсмену назначили стандартное в таких случаях средство от зуда и отпустили домой.
Через сутки поражённые участки уплотнились и покраснели. Врач команды осмотрел игрока и выписал пероральные антибиотики. Однако и это не помогло, а ещё через сутки боль стала невыносимой, начали появляться нарывы, причём количество их росло. Спортсмена пришлось срочно госпитализировать. В стационаре стало окончательно понятно, что пауки и компары здесь ни при чём. Хирурги вскрыли абсцессы и подключили внутривенную антибиотикотерапию. Лабораторные посевы показали, что виновником оказалась бактерия, которую большинство из нас всю жизнь носит на коже - золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus).
Виновник под сканирующим электронным микроскопом
К счастью, после лечения спортсмен был выписан и вскоре вернулся к тренировкам без последствий. Но история на этом не закончилась. За короткий период за медицинской помощью обратились ещё несколько игроков команды с похожими симптомами. При этом некоторые из них, вылечившись, заболевали повторно. Всего за сезон центр по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) насчитал 8 случаев инфекции у 5 из 58 игроков, то есть у 9% состава. Анализы во всех случаях указывали на одного и того же возбудителя и снова это был золотистый стафилококк.
Случаи заболевания в команде Rams согласно исследованию
Как обычный стафилококк становится причиной серьезных проблем
Чтобы понять, почему обычная кожная бактерия вдруг укладывает здоровых, тренированных мужчин в больницу, придётся коротко познакомиться с самим возбудителем. Золотистый стафилококк (S. aureus) примерно у 30% людей постоянно живёт в носовой полости, ещё около 60% являются его носителями периодически, и лишь у 20% его практически никогда не находят. На коже бактерия тоже встречается часто и в норме никаких проблем не вызывает. Но беда начинается, когда нарушается кожный барьер. Обычная царапина, ссадина, прокол и бактерия получает доступ к подкожным тканям, где и начинается инфекционный процесс.
Но что нам бояться бактерий, если есть антибиотики. Вот тут то и начинаются проблемы. Стафилококк довольно часто оказывается устойчив к разным группами антибиотиков. Так, в 1959 для лечения стафилококка стал применяться новый антибиотик - метициллин. Однако уже в 1961 году, то есть всего через два года после внедрения метициллина в клинику, появились первые сообщения о штаммах S. aureus, устойчивых к нему.
Так на свет появился MRSA (Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus). Сегодня этим термином зачастую называют стафилококк, нечувствительный к большинству β-лактамных антибиотиков. Десятилетиями MRSA считался «больничной» проблемой, поскольку им заражались ослабленные пациенты после операций. Особенно он свирепствовал в отделениях, в которых попадают пациенты с нарушением кожного покрова (например, ожогового). Но в начале 2000-х в США начал распространяться принципиально новый его вариант - CA-MRSA (community-associated), поражающий здоровых людей вне всякой связи со стационарами. И одним из наиболее известных и опасных CA-MRSA стал вариант USA300.
USA300 отличается от больничных собратьев одной неприятной особенностью. Почти все его представители несут гены лейкоцидина Пантона — Валентина (PVL) - двухкомпонентного порообразующего токсина, прицельно убивающего нейтрофилы (те самые иммунные клетки, которые первыми приходят на место инфекции). PVL связывают с глубокими кожными абсцессами, некротизирующей пневмонией и тяжёлыми инфекциями костей у молодых здоровых людей. Именно USA300 и обнаружили потом в пробах от игроков Rams.
Искусственный газон и нападающие позиции
Эпидемиологическая проверка, проведённая CDC и опубликованная в New England Journal of Medicine в 2005 году, выявила несколько закономерностей. Во всех случаях у заболевших инфекция начинала развиваться на месте ссадин. Зачастую они были получены при играх на искусственном газоне, поскольку он особенно жесткий и травмирующий. Помимо этого риск инфекции был статистически выше у игроков игроки линии нападения и защиты и у спортсменов с более высоким индексом массы тела, то есть у тех, кто чаще всего вступает в жёсткие телесные контакты и сильнее обдирает кожу.
Контактные виды спорта вообще создают почти идеальные условия для распространения CA-MRSA, и виной этому - сочетание сразу нескольких факторов.
Во-первых, описанные выше повреждения кожи. Стафилококк не пробивает здоровый эпидермис — ему нужна «прореха».
Во-вторых, прямой контакт кожа-к-коже. Это один из эффективнейших путей передачи. Даже короткое соприкосновение может быть достаточным, если у одного из игроков есть инфицированный участок.
В-третьих, общая среда и предметы. В пробах из раздевалки Rams тот же стафилококк нашли в общих джакузи и на ленте для тейпирования. Авторы NEJM-исследования отдельно отметили: игроки нередко погружались в общее джакузи, минуя душ, — что, по всей видимости, и помогало бактерии путешествовать между телами. После того как стало понятно, как именно инфекция передаётся, ввели обязательную дезинфекцию общих предметов, душ перед джакузи и закрытие любых ссадин повязками. Эти меры действительно существенно помогли остановить эпидемию.
Однако случай с Rams был далеко не единственной историей инфицирования спортсменов золотистым стафилококком и далеко не самой жуткой.
Он был близок к потере ноги
История Дэниела Феллса - это пожалуй, худший пример того, как стафилококковая инфекция может за считаные дни поставить под угрозу жизнь здорового молодого спортсмена.
В сентябре 2015 года, выступая за New York Giants, Феллс получил травму пальца ноги и голеностопа. В рамках лечения ему сделали инъекцию кортикостероида. Вообще обычная для спорта процедура, однако через неделю состояние резко ухудшилось, появилась сильная боль, температура подскочила до 40 °C. Жена отвезла его в больницу и в результате проведенных анализов было выяснено, что виной всему инфицирование тем самым резистентным штаммом золотистого стафилококка.
Антибиотиками отделаться не удалось. За короткий срок Феллсу провели пять хирургических вмешательств для удаления инфицированных тканей, перевели в реанимацию и всерьёз рассматривали ампутацию стопы, поскольку врачи опасались, что инфекция доберётся до кости и попадёт в кровоток. Случай выделялся еще и тем, что в отличие от типичных тяжёлых пациентов с MRSA (пожилые, длительно госпитализированные, диабетики), Феллс был молодым, здоровым 32-летним атлетом ростом 193 см. Однако, как и в случае выше, по-видимому заражению способствовали те самые "спортивные" факторы.
Феллс в одном из матчей
Стопу удалось сохранить. Но лечение растянулось на месяцы и фактически поставило крест на профессиональной карьере. Точкой попадания в организм инфекции, по одной из версий, могла стать сама травма. По другой же версии причной могла быть кортикостероидная инъекция, при которой игла прорывает кожный барьер и бактерия получает прямой доступ к глубоким тканям.
Установить, где именно произошло инфицирование, как часто бывает в таких случаях, не удалось. Однако история Феллса стала одним из самых известных примеров того, что MRSA - это не только «больничная» проблема. Здоровый человек со ссадиной на колене и неудачно вколотым кортизоном находится в группе риска ровно так же, как пациент после операции, находящийся в стационаре.
А что в России?
Ну, попугали, а что же теперь делать? Главное, что стоит запомнить, что золотистый стафилокок не пробивает здоровую кожу - нужна травма. Поэтому самая эффективная защита - это промыть любую ссадину, царапину или порез водой с мылом или обработать антисептиком. Ну и не тереться ссадинами с окружающими, по возможности.
Однако очень важно заметить, что статистика по заболеваемости резистентным золотистым стафилококком в РФ любопытно отличается от американской. В России доминирует именно больничный вариант. В США тот самый CA-MRSA вариант USA300 с 2000-х вышел в общество и стал главной причиной кожных инфекций в спортивных командах, тюрьмах и школах. В России же исторически преобладает вариант ST239 - типично госпитальный, более устойчивый к антибиотикам, но без характерного для USA300 токсина PVL. Поэтому американского сюжета массовых внебольничных вспышек среди здоровых людей в российских данных практически не видно.
Сколько же в больницах устойчивого к антибиотикам стафилококка - тоже большой вопрос. По разным данным распространённость MRSA среди клинических изолятов золотистого стафилококка в российских больницах варьирует в гигантском диапазоне - от 0 до 80%. Причем за последнее десятилетие этот разброс принципиально не изменился. Бессимптомное носительство золотистого стафилококка в популяции - 30–60%. То есть в среднем как минимум каждый третий из нас прямо сейчас носит его на коже или слизистой носа.
В группе особого риска по тяжёлым формам пациенты с диабетом, потребители инъекционных наркотиков, дети, пожилые и сами медработники. Помимо метициллина, российские штаммы демонстрируют высокую устойчивость к фторхинолонам и цефокситину, а также сниженную чувствительность к цефтаролину - одному из немногих относительно новых препаратов резерва. Что? конечно, звучит уже довольно тревожно.
При этом летальность MRSA-инфекций - сепсиса, септического шока, пневмонии - на 60% выше, чем у инфекций, вызванных обычным, чувствительным к метициллину стафилококком. Именно поэтому в обновлённом списке приоритетных бактериальных патогенов ВОЗ 2024 года MRSA отнесён к группе высокого приоритета и в настоящее время ведется активный поиск методов борьбы с ним. Ну а нам остается лишь верить в новые препараты и мыть руки с мылом. Ну а про методы преодоления той самой антибиотикорезистентности и новые подходы еще обязательно напишу.
Так ли малы обитатели микромира? Мы привыкли, что бактерии не видны человеческим глазом. Действительно, большая часть хорошо известных нам бактерий обладают размером лишь в несколько микрон. Например, кишечная палочка в длину достигает лишь 1-3 микрометров, а размер кисломолочных бактерий варьируется от 0.5 до 9 микрометров или 0.00005-0.0009 сантиметров. Таких крох особо не разглядишь.
Однако есть в мире бактерий и настоящие гиганты. Размер их клеток иногда достигает 1-2 сантиметров, а значит они уже вполне могут быть замечены без оптических приборов.Сегодня поговорим о тройке самых больших бактерий мира и о том, что же позволяет им достигать таких размеров.
1 место
Чемпион этого списка на сегодняшний день - бактерия Thiomargarita magnifica. Самая крупная известная человечеству бактерия достигает двух сантиметров в длину и уже вполне отчетливо видна невооруженным глазом. Удивительно, но открыта она была совсем недавно и публикация, в которой авторы описали эту нитевидную бактерию увидела свет лишь в 2022 году. Обнаружены белые сантиметровые бактерии были в мелководных морских мангровых зарослях Гваделупы, на Малых Антильских островах.
Белые нитевидные структуры - клетки Thiomargarita magnifica в сравнении с монетой. Источник
Что же позволяет Thiomargarita magnifica достигать таких размеров? Во-первых, в клетке этой бактерии обнаружены большие полости (вакуоли) с жидкостью и нитратами. Нитрат нужен для окисления серы, которая в свою очередь находится в серных гранулах по периферии. Центральная вакуоль действительно очень крупная и занимает большую часть клетки. Соотвественно свободного цитоплазматического пространства (то есть всего того, что расположено внутри мембраны клетки) остается совсем немного и у этого есть смысл. Дело в том, что у бактерий отсутствует активная внутриклеточная транспортная система и весь транспорт держится на диффузии. Диффузия же на больших расстояниях работает медленно, а значит, клетке становится сложно эффективно перемещать вещества. Поэтому сокращение цитоплазматического пространства - это частая и очень полезная черта гигантских бактерий.
Находящаяся в центре вакуоль окружена сульфидными гранулами и пепинами. Источник.
Еще одна адаптация - это разнесение копий геномного материала по всей клетке. Причем копий генома у нее действительно много, то есть она очень полиплоидна. У Thiomargarita magnifica для этого даже есть специальные органеллы - пепины. По своей сути пепины - это скопление ДНК и рибосом, окруженные мембраной. С ДНК транскрибируется РНК, РНК идет к рибосомам и происходит синтез белка - все рядышком, а главное в большом количестве копий. Есть предположение, что в разных частях клетки могут быть активны разные гены, что уже чем-то похоже на специализацию, свойственную многоклеточным.
Thiomargarita magnifica в сравнении с тихоходкой.
При ближайшем рассмотрении бактерия часто выглядит разделенной на членики, поэтому обнаружившие бактерию ученые вообще сначала подумали, что это скопление множества клеток. Но нет, клетка оказалась одна и поэтому Thiomargarita magnifica занимает почетное первое место в нашем рейтинге.
2 место
На втором месте расположилась близкая родственница победителя - бактерия Thiomargarita namibiensis, достигающая в длину 0.75 mm (750 μm). Обнаружена она на океаническом шельфе в Южной Африке и также обладает размерами, позволяющими заметить ее невооруженным глазом. Однако, чтобы разглядеть эту бактерию, уже придется потрудиться.
Обнаружена была еще в 1999 году, фото из статьи тех же времен, так что качество страдает. Здесь бактериальные клетки запечатлены с мушкой-дрозофиллой (стрелка указывает на клетку размером примерно 0.5 миллиметра), так что мы можем примерно представить ее размеры. Как и ее родственница, Thiomargarita namibiensis - сероокисляющая бактерия, широко распространенная в отложениях, залегающих под зоной минимального содержания кислорода в системе Бенгельского апвеллинга. Проще говоря, она живет там, где почти нет кислорода и поэтому получает энергию путем окисления серы. Как и в случае Thiomargarita magnifica для этих целей используется нитрат из центральной вакуоли.
А какое вообще преимущество в большом размере? По большей части это как раз возможность накапливать вещества. Такие бактерии живут в средах, где питание непостоянное, но запасая в своей большой клетке серу, фосфаты и нитраты, могут долго существовать на внутренних ресурсах. Однако далеко не всегда бактерии-гиганты что-то запасают и пример этому как раз идет следующим в нашем списке.
3 место Замыкает тройку бактерия Epulopiscium spp., известная своими симбиотическими отношениями с рыбой-хирургом Naso tonganus, в кишечнике которой она живет и помогает с пищеварением. Достигает эта бактерия в длину 0.7 миллиметров (700 микрометров) и, как и предыдущие большие бактерии, полиплоидна, то есть содержит множество копий генома. Однако, центральная вакуоль и вкрапления минералов в ней отсутствуют. Зато есть другая интересная адаптация - вся ДНК сосредоточена по периферии клетке, что видимо помогает бороться с маленькой площадью поверхности по отношению к объему клетки.
Еще одной особенностью Epulopiscium spp является созревание дочерних клеток внутри материнской с постепенным ростом и затем уже выходом из оболочки, что совсем не похоже на бинарное деление большинства бактерий.
На самом деле гигантских бактерий на сегодняшний день известно достаточно много. Если описанная выше тройка - это морские обитатели, то нельзя не упомянуть и пресноводного микрогиганта - Achromatium oxaliferum, достигающего в длину 125 микрометров или 0.125 миллиметра. Это бесцветная бактерия, также как и Thiomargarita она сероокисляющая и внутри клетки содержатся крупные кальцитовые тела и гранулы серы.
Однако жизнь в пресной воде не самая интересная характеристика этой бактерии. У Achromatium внутри одной клетки находятся тысячи копий генома, и они… разные. Настолько разные, что это больше похоже не на одну клетку, а на целую популяцию бактерий. Проведенный анализ геномов показал, что по-видимому, внутри клетки участки ДНК копируются перемешиваются, и постепенно изменяются. Все это вместе позволяет ДНК внутри одной клетки активно перестраиваться и эволюционировать, а значит и хорошо адаптироваться к меняющейся среде.
Так что гигантские бактерии - это не просто увеличенные версии обычных. Это совершенно другой уровень организации, где одна клетка может вести себя почти как многоклеточный организм или даже как целая популяция. И, возможно, мы пока только начинаем понимать, насколько разнообразным может быть микромир.
Горгонзолу, рокфор и дорблю теперь можно будет сделать с бежевой, желтой и даже розовой плесенью. Однако красители тут совершенно не при чем. Во всем виноваты очередные попытки ученых сделать грибов-мутантов. К счастью, выбор ученых пал не на кордицепс, а на обычную плесень Penicillium roqueforti. Поэтому апокалипсис пока отменяется и самое страшное, что нам грозит, это сердечный приступ французов, когда они увидят свой рокфор в новом амплуа. Но что же там за мутанты такие? Давайте разбираться.
Сыры с голубой плеснью получают свою окраску в результате деятельности того самого плесневого грибка Penicillium roqueforti. Её голубой или, вернее сказать, синий цвет обеспечивается специальным пигментом дигидроксинафталин (ДГН)-меланином, который синтезируется внутри клетки грибка. Синтез многостадийный, и в нем принимают участие 7 генов. Отбирая мутантов грибка после обработки ультрафиолетовым излучением, учёные в первую очередь выделяли те варианты, у которых изменилась окраска. И оказалось, что у таких грибков действительно обнаруживаются мутации в генах, ответственных за синтез ДГН-меланина. Причём конечный цвет зависит от того, ген, отвечающий за какую стадию синтеза, оказался нарушен.
7 последовательных этапов синтеза ДГН-меланина.
На этой картинке наглядно видно, что выключая гены, работающие на разных этапах, можно получать разные цвета - от желтого до розово-бежевого (авторы утверждают, что это розовый).
После таких манипуляций сыр действительно получился других цветов - от бежевого до почти молочного.
Сыр, полученный на основе исходного (не мутантного) грибка на картинке j, а исходная плесень на картинке а. Остальные - мутанты.
Главный вопрос - а что со вкусом? И тут все хорошо. По утверждениям авторов работы - изменений нет. Вкус и аромат сохранился. Поэтому такие штаммы могут представлять большой коммерческий интерес для производства новых сыров "не синего" цвета. И, конечно, авторы проверили такой сыр на безопасность. В случае плесневых сыров нас в первую очередь волнует, не превышено ли содержание токсичных веществ, таких как микотоксины. У Penicillium roqueforti есть и специфический токсин — рокфорин. Однако содержание этих веществ в мутантных вариантах не превышало уровень, характерный для исходного грибка.
Попробовали бы такой сыр или без синей плесени уже не то?
Подумываете, какое бы еще хобби освоить на досуге? Ученым порой тоже становится скучно работать и они думают, как бы развлечься в ожидании результатов эксперимента. Вероятно как-то так и появился агар-арт. Агар нужен не только кондитерам, но и учёным, которые используют его, чтобы выращивать микроорганизмы на твёрдой поверхности. Бактерии бывают разные, и не только черные, белые, красные, но еще и биолюминесцентные. Чем не палитра?
Яркие во всех смыслах примеры агар-арта
Агар-арт в тесных микробиологических кругах становится довольно популярным и даже обзавелся собственными соревнованиями. Самым известным является ASM Agar Art Contest, который ежегодно проводит Американское общество микробиологии (ASM). В 2025 году победителем в категории "профессионалы" стала работа, посвященная роли бактерий в настоящем и будущем планеты. Автор использовал бактерию Chromobacterium violaceum, которая вырабатывает фиолетовый пигмент виолацеин. Интересно, что помимо внешней красоты он также помогает бороться с грибками и паразитами.
Джонни Уриас, Центр медицинских наук, Виннипег, победитель 2025 года в секции "Профессионалы".
Однако мой личный фаворит этого года - победитель секции 13 лет и старше:
Хэсю Ань, Ханчжоуская средняя школа № 4, победитель 2025 года в категории 13 лет и старше
В основе этого агар-арта красивая идея. На Земле микробы растворяют нерастворимые минералы, такие как фосфор, калий и кремний, обеспечивая растения минеральным питанием. Растения служат пищей для животных. Животный навоз обеспечивает растения и микробы органическим питанием. Короче говоря, микробная минерализация обеспечивает жизнь. На этом рисунке на агаре синий фон — это кремниевая среда, содержащая нерастворимый кремний и индикатор pH (бромтимоловый синий). Бактерия Kosakonia, растущая на кремниевой среде, производит органические кислоты, изменяя цвет кремниевой среды с синего на желтый, образуя круглую яркую луну. Ну а под луной большая панда ест бамбук, растение, накапливающее кремний. Такой вот "вечный жизни круг".
Есть на сайте и победители прошлых годов, например, картина "Противостояние весны и зимы" - победитель 2018 года.
«Битва зимы и весны» Ана Цицишвили, студентка бакалавриата, Сельскохозяйственный университет Грузии, Тбилиси, Грузия.
Кто-то идет дальше и выше. Интересный образец 3D-арта из 2019 года. Гора здесь заселена плесенью Cladosporium cladosporioides - вышло очень вулканически, ну а красная лава это уже бактерии. Удивительно, как эта работа не стала победителем года, но увы, только 3-е место.
"Фу(н)джи-сан" - Изабель Франко Кастильо, Институт науки материалов Арагона, Сарагоса, Испания.
А вот такая яркая биолюминисценция заняла второе место в 2024 году:
Эльза Фристо, Центр структурной биологии
На сайте еще много красивого агар-арта за разные годы, начиная с 2015. Повторить такие сложные работы дома, скорее всего, не получится, но сам принцип вполне доступен. Сейчас на маркетплейсах продаются готовые наборы с питательными средами и чашками Петри. Можно, например, собрать микробов с разных поверхностей — клавиатуры, телефона или дверной ручки — и посмотреть, как они будут расти. Результаты могут оказаться весьма неожиданными, ну а для яркости всегда можно добавить красок или блесток.
