А кто-нибудь задумывался о воздухе? Такой концентрации кислорода в атмосфере с мы обязаны прежде всего фитопланктону, который почти 3 миллиарда лет не покладая ру.. хлоропластов его вырабатывает. Вроде очевидный, известный со школы факт, но ведь правда забавно, что вот прямо в эту минуту каждый вдыхает продукт жизнедеятельности этих мелких организмов.
Вступление
Нет, дорогой читатель, в этой статье я не буду сравнивать гуру или различные эзотерические школы, которые утверждают, что могут питаться солнечной энергией. Вместо этого мы поговорим о более важной и адекватной вещи – о настоящих солнцеедах или, более научными словами, фототрофах, без которых существование современной жизни на Земле в нашем эволюционном периоде невозможно.
Перед прочтением обязательно стоит вспомнить информацию о типах питания и самые основы энергетического метаболизма, прочитав начало моего предыдущего поста – https://pikabu.ru/stor/osobaya_dieta_molekulyarnyiy_vodorod_....
Что это за метаболизм?
При фототрофии происходит то же самое, что и при хемотрофии: у нас в системе появляется электрон, который передается по цепочке молекул и белков, тем самым создавая градиент протонов для работы АТФ-синтазы и продукции АТФ. Помните, я в первом посте писала про особый «пинок» для электрона? Так вот, при фототрофии «пинком» является квант света, который передает свою энергию электрону и запускает его «полет». То есть, квант света – пища для фототрофов. Да, они фактически едят свет.
Но пища редко достается просто так в природе, поэтому квант света необходимо ещё и поймать. «Но зачем? Выгляни в окно, света огромное количество!». Да, плотность светового потока велика (̴ 10^4 лк), но даже так вероятность случайного попадания кванта на донора электронов, что приведет к возбуждению электрона, мала. Поэтому большинство фототрофов имеют светособирающие антенны различного строения. Это первый компонент большинства фотосистем.
Как уже выше сказано, фототрофия похожа на хемотрофию, поэтому и тут есть электрон-транспортная цепь, по которой передается возбужденный электрон. В ней меньше звеньев, чем, например, в цепи митохондрий. Здесь есть цитохром b/f комплекс и реакционный центр/центры. Это второй компонент фотосистемы.
И третий компонент – АТФ-аза, фермент для продукции АТФ. Без неё никуда никогда.
Таким образом у нас есть все необходимые составляющие для фототрофии: то, что ловит свет, то, что передает энергию света в виде электрона, и то, что из этой энергии делает АТФ. Осталась ещё одна важная часть – а какая конкретно молекула «ловит» свет или электрон конкретно какой молекулы возбуждается квантом света? Может, вы уже догадались – такие молекулы называются пигментами. В фотосистеме они находятся либо в антенне (в таком случае пигменты называют вспомогательными) либо в реакционном центре/центрах (такой пигмент называют основным, он всегда один). Самый известный пигмент, знакомый всем, — хлорофилл.
Химическая структура некоторых хлорофиллов. Найдете отличия?
Он является основным у большинства фототрофов. Есть отдельные микроорганизмы с другими превалирующими пигментами, но это уже дебри микробиологии, в которые мы не будем сегодня соваться.
Примерная схема фотосистемы. Не показана светособирающая антенна. Есть авторские изменения. Источник: Автор: Somepics - собственная работа, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=38088695
Раз мы собрали все части, теперь обсудим механизм работы фотосистемы. Кванты света ловятся пигментами светособирающих антенн. Эта энергия передается на главный хлорофилл, сидящий в реакционном центре, возбуждается электрон и начинает работать электрон-транспортная цепь. Электрон проходит через b/f комплекс, что создает градиент протонов, который используется для создания АТФ. А «отработанный» электрон может использоваться для создания НАДФН, молекулы, принимающей участие в метаболических процессах клетки. Мы прекрасны: мы произвели энергию и полезные молекулы! Остается такая маааленькая, но очень важная вещь – наш главный хлорофилл потерял электрон, и надо бы выдать ему новый, иначе он не сможет обрабатывать энергию от квантов света. Здесь фототрофы делятся на две группы.
Одни решили, что они будут использовать соединения серы, водород, органические кислоты, сахара, спирты и т.д. для восстановления электрона на главном хлорофилле, в общем, всё, что попадется под руку. Всё перечисленные выше вещества для таких бактерий являются донором электронов. Представители подобного подхода — это пурпурные бактерии из филы Proteobacteria, представители филы Chloroflexi и филы Chlorobi. Таких фототрофов называют аноксигенными.
А другие подумали: «А что это мы будем ограничивать себя?» Поэтому решили взять самое распространенное вещество на Земле в качестве донора электронов – воду. В результате разложения воды на водород и кислород с помощью определенных белков происходит восстановление электрона у хлорофилла. Да, некоторые из вас правильно подумали: кислород, который так важен для нас и все современной жизни, – просто побочный продукт фототрофии. Его не производят сознательно, просто так получилось в эволюции. Таких фототрофов называют оксигенными. Появление подобного типа метаболизма оказало огромное влияние на эволюцию жизни на планете. Стоит уточнить, что это не главная, а одна из причин повышения уровня кислорода в атмосфере Земли в прошлом. Но благодаря оксигенной фототрофии в те далекие времена, вокруг таких бактерий образовывались кислородные микрониши, где происходило зарождение аэробной или «кислорододышащей» жизни.
Представители фототрофов
Раз мы рассмотрели механизм фототрофии, пора познакомится с самими фототрофами. Начнем с аноксигенных (не выделяющих кислород), а самое вкусное оставим напоследок.
Пурпурные бактерии
Названы они за свой красивый пурпурный или розовый цвет, который обеспечивается пигментами. Они относятся к различным классам филы Proteobacteria.
Примеры колоний пурпурных бактерий в природе. Источник: Proliferation of Purple Sulphur Bacteria at the Sediment // PLoS ONE (2013) 8(12)
Имеют только один тип реакционного центра, множество светособирающих комплексов (антенн), а в качестве основного пигмента – бактериохлорофилл а. Донорами электронов у них могут выступать восстановленные соединения серы, молекулярный водород, катион железа 2+, органические кислоты, сахара, спирты и т.д.
Интересно то, что они не любят кислород – он подавляет их фотосистему. Они могут временно прожить на внутренних запасах, но, в конце концов, большинство пурпурных бактерий погибнет при длительном нахождении в кислородной среде. Редкие исключения могут перестраивать свой метаболизм, но это будет очень скудное существование.
Встретить их можно как в обычных по условиям местах, так и в экстремальных нишах. Довольно часто они образуют отдельный слой в микробных матах (это такие особые микробные сообщества) или дажесобственные маты.
Микробный мат с доминированием пурпурных бактерий в сульфидном источнике Йеллоустона, температура 55ºС.
Маленькая красная прослойка под зеленой – прослойка пурпурных бактерий. Солончаки в Эйлате, Израиль.
Зеленые нитчатые бактерии из филы Chloroflexi
Ну, в принципе, все отражено в названии: они зеленные в виде длинных ниток. Одни из самых архаичных среди бактерий.
Представитель Chloroflexi - Chloroflexus aurantiacus. Источник: https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Chloroflexus.
Имеют свои уникальные светособирающие антенны – хлоросомы, один тип реакционных центров с бактериохлорофиллом а. Доноры электронов, по большей части, — органические кислоты, сахара, спирты, реже – сульфиды.
Также не выносят кислород, который ингибирует их метаболизм.
Найти их можно во многих термальных источниках (только с температурой не выше 60ºС), где они образуют нижние слои бактериальных матов. А также на дне пресноводных водоемов, подальше от кислорода.
Зеленые одноклеточные бактерии из филы Chlorobi
Сферические, овоидные, палочковидные зеленые бактерии с одним типом реакционного центра, с отдельной антенной хлоросомой. Основной пигмент – бактериохлорофилл а, доноры электронов – восстановленные соединения серы. Также не любят кислород.
Chlorobi в колонне Виноградского. Так и не смогла найти хорошую цветную фотографию самих бактерий; но вы можете посмотреть на их цвет. Источник: https://en.wikipedia.org/wiki/Green_sulfur_bacteria.
Распространены в зонах, где низкое содержание кислорода и высокое содержание серы. В таких местах, обычно, света мало, но им вполне хватает: они могут жить при очень низкой энергии светового потока, которой не хватает для других фототрофов.
А теперь перейдем к последнему примеру фототрофного организма в этой статье, единственным оксигенным фотосинтетикам – цианобактериям. Обожаю этих ребят. Сразу скажем, что они образуют отдельную филу Cyanobacteria.
По внешнему виду они могут быть как одноклеточными, так и длинными нитями – они очень разнообразны в размерах и форме.
Разнообразие цианобактерий. 2 фотографии авторские, остальные были взяты из различных статей (ссылки можно попросить у автора).
Судя по названию, они должны быть цианового цвета. Да, действительно, есть и такие, но все же, цвета у этих бактерий варьируют от яблочно-зеленого до коричневого. Это всё зависит от превалирующих пигментов.
Обычно цианобактерии разных оттенков зеленого или коричневого, но встречаются уникальные (ссылки на статьи также просить у автора).
В отличие от остальных фототрофов, у цианобактерий (пока единственных, прошу заметить) есть сразу два типа реакционного центра в фотосистеме. Плюс, кислородвыделяющий комплекс – несколько белков, что отбирают электрон у воды, превращая её в кислород и водород. У них есть и отдельная антенна – фикобилисома.
Основным пигментов у большинства является хлорофилл а. Но помимо него есть целая когорта дополнительных пигментов, которыми они могут жонглировать при смене состава светового потока.
Где можно найти цианобактерий? Да везде: в почве, воде, на камнях. Они могут выдерживать температуру до 75ºС, обитают в Артике и Антарктике. Их можно встретить в щелочных озерах или очень соленых озерах. Единственное, они, как и практически все фототрофы, не любят кислые воды из-за особенностей метаболизма. Они часто являются основой микробных матов, причем цианобактериальные маты можно обнаружить в холодных и теплых пустынях, в высокогорье, где они пережидают неблагоприятную погоду в высушенном состоянии.
Эта черная корка – живой высокогорный цианобактериальный мат, правда в высушенном состоянии. В горах он постоянно переживает циклы замораживания-оттаивания. Источник: Freeze–thaw revival of rotifers and algae in a desiccated, high-elevation (5500 meters) microbial mat, high Andes, Perú // Extremophiles, 2017, V. 21(3), 573-580 p.
Первая фотография – природный микробный мат; узкая зеленая прослойка наверху – цианобактерии. Вторая фотография – цианобактериальный мат в аквариуме.
Ещё один интересный факт про цианобактерий: они могут массово размножаться в воде, особенно если в ней много азота и фосфора. Такое явление называют цветением воды.
Цветение фототрофных микроорганизмов в океане. Оно необязательно вызвано цианобактериями, это могут быть одноклеточные водоросли.
Вы уже, наверно, понимаете, что происходит при этом с остальными водными обитателями? Из-за размножения цианобактерий начинает не хватать кислорода, происходят массовые заморы рыбы и других животных. Также происходит затенение водной растительности. И это ещё не все: при цветении цианобактерии могут производить токсины. Они синтезируются внутри клеток и выходят с их гибелью. Токсины довольно сильные, их разбор — это отдельная большая статья. А вот зачем эти токсины нужны цианобактериям – не понятно.
Значение для планеты
Фототрофия – это просто способ получения энергии из солнечного света. Но вот фотоавтотрофия, когда энергию солнца используют для создания органики из неорганического углерода (углекислого газа), — это ключевой метаболизм для существования нынешней биосферы.
Давайте поясню: биосфера – не замкнутая система, в ней постоянно происходит потеря энергии (например, в виде тепла). Для восполнения потерь необходим внешний источник. Единственный такой источник – Солнце, огромный термоядерный реактор. Именно поэтому существа, способные ловить энергию Солнца и создавать на её основе органику, — первое звено практически во всех пищевых цепях. Основные фотоавтотрофы – цианобактерии, остальные же занимают очень узкие экологические ниши.
Не стоит забывать о том, что появление оксигенной фототрофии – один из факторов повышения процента кислорода в атмосфере Земли.
Некоторые из читателей могут быть в недоумении: как так, мы говорим о питании солнечным светом, но ни разу в тексте не были упомянуты растения. Всё очень просто. Хлоропласты растений, те самые органоиды фотосинтеза с хлорофиллом, — это цианобактерии. Сильно редуцированные, максимально одомашненные, но всё же цианобактерии. Когда-то давно в эволюции клетка-прародитель растений съела цианобактерию, но не переварила её, а оставила в живых, заставив производить органику для себя. Постепенно эти «отношения» стали настолько крепкими, что они жить друг без друга не могли. Так что для меня растения – это скорее тройные химеры: клетка-прародитель + митохондрия + хлоропласт. Животные же двойные химеры – у них только митохондрия (смотри теорию симбиогенеза). Как понимаете, это чисто спор о вкусах, поэтому в широком смысле, без деталей и уточнений, растения все же можно назвать фототрофами.
Заключение:
Благодарю за чтение статьи. Надеюсь, вам было интересно, и вы узнали что-то новое. Уточняю, как в предыдущей статье, что некоторые сравнения/примеры/объяснения могут быть не совсем научно-корректными для лучшего восприятия информации. Я пропустила много мелких деталей и не рассказала о всём многообразии фототрофов поэтому если хотите узнать чуть подробнее, рекомендую учебник А.В. Пиневича «Микробиология. Биология прокариот».
Пост посвящается @Mariaamara, как человеку, который помог мне не опустить руки окончательно и продолжить писать. Поэтому я предоставляю тебе выбор: о чем бы ты хотел почитать в следующий раз? На выбор: метил- и формиат-поедающие бактерии, метан-поедающие и метан-производящие микроорганизмы, цианобактериальные токсины, магранцевые хемолитотрофы, более подробный разбор автотрофии и её химических циклов. Или можешь предложить что-то своё.
Считается, что жизнь невозможна без воды. Поэтому оценка потенциально обитаемых миров во Вселенной обычно начинается с поиска ответа на вопрос, возможно ли существование на других планетах воды в жидком виде. Но недавно выяснилось, что цианобактерии Chroococcidiopsis, живущие внутри гипсовой породы в пустыне Атакама, могут существовать и без жидкой воды. Американские ученые разобрались в том, как им это удается. Оказалось, что цианобактерии добывают воду прямо из кристаллов гипса, превращая его в ангидрид.
Рис. 1. Образец гипса из пустыни Атакама. Микроорганизмы (светло-зеленые пятна) живут под тонким слоем породы, который защищает их от солнечной радиации. Для своих нужд они используют воду, входящую в структуру минералов. Изображение из обсуждаемой статьи в PNAS
Биологи и раньше находили в пустынных безводных районах микроорганизмы — цианобактерии, актинобактерии, протеобактерии и нитчатые бактерии класса Chloroflexia, но считалось, что все эти экстремофилы просто могут очень долго обходиться без воды или используют для роста водный конденсат, образующийся по утрам на холодных камнях. Также было замечено, что фотосинтетические бактерии, которым нужен солнечный свет, обычно селятся внутри полупрозрачных пород, таких как гипс. Верхний слой пород защищает их от неблагоприятных условий внешней среды, пропуская при этом свет. Но оказалось, что бактерии выбирают гипсовую породу для жизни не только поэтому.
Американские ученые под руководством Дэвида Кисайлуса (David Kisailus), профессора материаловедения и инженерии Калифорнийского университета в Риверсайде опытным путем доказали, что цианобактерии Chroococcidiopsis, живущие в чилийской пустыне Атакама, способны извлекать из твердой гипсовой породы воду. Сам гипс CaSO4·2H2O при этом переходит в безводный аналог — ангидрит CaSO4.
Цианобактерии Chroococcidiopsis давно привлекали внимание ученых, поскольку долгое время было непонятно, за счет чего они выживают в пустыне. Дело в том, что в течение довольно длительного периода в году относительная влажность в Атакаме находится на уровне ниже 60%, а значение 58,5% считается нижней границей метаболической активности живых существ (A. Stevenson et al., 2016. Aspergillus penicillioides differentiation and cell division at 0.585 water activity).
Эти цианобактерии даже отправляли в космос. Вместе с другими наземными микроорганизмами-экстремофилами в рамках эксперимента EXPOSE-R2 их выставляли за пределы МКС в специальном модуле, в котором имитировались условия на поверхности Марса. Chroococcidiopsis прожили в космосе 533 дня в условиях вакуума, интенсивного ультрафиолетового излучения и экстремальных колебаний температуры (J.-P. de Vera et al., 2019. Limits of Life and the Habitability of Mars: The ESA Space Experiment BIOMEX on the ISS), что говорит о том, что они в принципе могли бы жить на Марсе, продуцируя кислород и создавая первичный почвенный слой. Открытым оставался только вопрос, откуда микроорганизмы будут брать воду.
Изучая образцы гипсовой породы из пустыни Атакама, ученые заметили, что количество ангидрита (обезвоженной формы гипса) в ней коррелирует с концентрацией цианобактерий. Тогда у них и родилась гипотеза о том, что микроорганизмы могут извлекать кристаллическую воду из гипса, вызывая фазовое превращение сульфата кальция.
Вода составляет до 20,8% массы гипса. Молекулы H2О в его кристаллической структуре располагаются между двойными слоями анионов [SO4]2− и катионов Ca2+, легко высвобождаясь при нагревании. Поэтому логично было предположить, что Chroococcidiopsis каким-то образом могут ее использовать. К тому же ранее уже был зафиксирован факт использования кристаллической воды пустынным растением Helianthemum squamatum, произрастающим на гипсовой породе на северо-востоке Испании (A. Escudero et al., 2014. Plant life on gypsum: a review of its multiple facets).
На первом этапе исследования авторы с помощью метода микрокомпьютерной томографии получили подтверждение того, что колонии цианобактерий локализуются в порах приповерхностной зоны гипсовой породы (рис. 1). Более детальные наблюдения на сканирующем электронном микроскопе позволили выявить детали распределения микроорганизмов. Оказалось, что бактерии внутри гипсовой породы распространяются вдоль определенных плоскостей кристаллической решетки (рис. 2).
Рис. 2. Бактерии (зеленые) проникают в гипсовую породу (фиолетовая) вдоль плоскостей кристаллической решетки. Фото сделано с помощью сканирующего электронного микроскопа. Размер по длинной стороне — около 30 мкм. Изображение из обсуждаемой статьи в PNASРезультаты рентгеноструктурного анализа и инфракрасной спектроскопии показали, что области, колонизированные цианобактериями, сложены ангидритом, а вся остальная порода — гипсом. Чтобы убедиться, что Chroococcidiopsis могут извлекать кристаллическую воду из гипса, переводя его в безводный ангидрит, авторы провели лабораторный эксперимент.
Вырезанные из гипсовой породы образцы размером 0,5×0,8×0,5 мм (купоны) с посевом бактериальной культуры были помещены в условия с разной влажностью. В качестве контрольных образцов выступали купоны гипсовой породы без микроорганизмов. Через 30 дней места развития цианобактерий проявились в виде зеленого фотосинтетического пигмента (рис. 3, слева) и были подтверждены по одновременному присутствию азота и углерода, выявленному по результатам рентгеноспектрального микрокартирования и наблюдениям на сканирующем электронном микроскопе.
Рис. 3. Слева: общий вид колоний цианобактерий, выращенных в гипсовой породе в ходе эксперимента. Справа: колонии цианобактерий (голубые) и биопленки (зеленые) в пористой гипсовой породе (серая). Изображения из обсуждаемой статьи в PNASНесмотря на то, что микроорганизмы развились и в сухих и во влажных условиях, ангидрит был зафиксирован только вокруг колоний цианобактерий в «сухих» купонах. «Влажные» купоны и образцы без микроорганизмов были целиком сложены гипсом.
Отсюда ученые сделали вывод о том, что во влажных условиях микроорганизмы используют жидкую воду из своего окружения, а оказываясь в стрессовых условиях, переключаются на другой режим и начинают извлекать кристаллическую воду из твердой породы.
Используя модифицированный электронный микроскоп, оборудованный спектрометром комбинационного рассеяния, авторы изучили взаимодействия между организмами и твердой породой и обнаружили, что для проникновения вглубь минералов цианобактерии выделяют вокруг себя биопленку, содержащую органические кислоты, которые разъедают породу (рис. 3, справа), а распространяются микроорганизмы вдоль плоскостей кристаллической структуры, чтобы легче получить доступ к воде, находящейся между слоями ионов кальция и анионов сульфата.
Ученые наблюдали, как по мере разрастания колонии Chroococcidiopsis выделяют вокруг себя все больше кислотных биопленок, разъедающих породу, что позволяет микроорганизмам проникать дальше между слоями гипса и получать больше воды. Это заставило их предположить, что процесс перехода гипса в ангидрит происходит в два этапа. На первом этапе гипс растворяется органическими кислотами, выделяемыми цианобактериями, распадаясь на кальций, сульфат-ион и воду, а на втором этапе, уже потеряв воду, отлагается в виде ангидрита (рис. 4).
Рис. 4. Стадии преобразования гипса в ангидрит с участием цианобактерий: а — микроорганизмы образуют биопленки на поверхностях кристаллов гипса; b — растворение гипса и высвобождение кристаллической воды; с — на поверхностях кристаллов гипса появляются центры кристаллизации ангидрита; d — разрастающиеся пластинчатые кристаллы ангидрита полностью замещают гипс. Символами (011) и (010) обозначены разные грани кристаллической решетки гипса, между которыми располагается вода. Изображение из обсуждаемой статьи в PNAS
Проверка при помощи сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии показала, что так и есть.
В химическом выражении реакция растворения гипса выглядит следующим образом:
Ученые считают, что результаты их исследования не только позволяют снять существенное ограничение в виде наличия жидкой воды для поиска внеземной жизни, но и могут быть использованы для создания новых способов сохранения воды в экстремальных условиях, например, при колонизации человеком других планет.
Источник: Wei Huang, Emine Ertekin, Taifeng Wang, Luz Cruz, Micah Dailey, Jocelyne Di Ruggiero, David Kisailus. Mechanism of water extraction from gypsum rock by desert colonizing microorganisms // PNAS. 2020. DOI: 10.1073/pnas.2001613117.
Владислав Стрекопытов
Для некоторых будет шоком, но "водоросли" широкое понятие, и не все из них относятся к царству растений, те же синезелёные водоросли (или цианобактерии) относятся к бактериям, именно они в большинстве случаев ответственны за цветение воды.
Водоросли могут быть многоклеточными, одноклеточными, колониальными..
Так что же их объединяет, раз они такие разные?
Во первых наличие хлорофилла, и как следствие питание фотоавтотрофное, во вторых достаточно примитивное строение, у многоклеточных водорослей отсутствуют органы, которые например привычны для цветковых растений (корень, побег, листья, цветы, плоды). У водорослей же есть только таллом (он же слоевище), и ризоиды, основной функцией которых является прикрепление водорослей к грунту.. корни в отличие от ризоидов имеют сложное строение, состоят из разных типов клеток.
Все водоросли любят влагу, но не обязательно обитают в море, как думают некоторые. Многие виды одноклеточных водорослей обитают во влажной почве, на коре деревьев, камней... и вообще где угодно, главное чтобы была влага.
Справа вы видите хлореллу, а слева ее "баффнутую" версию - хламидомонаду. Оба относятся к зеленым одноклеточным водорослям, и к царству Растения. Хроматофор эта именно та "штука" в которой есть пигмент хлорофилл (поэтому она зеленая), и именно при помощи этой "штуки" происходит фотосинтез. Хламидомонада (та что слева) передвигается в воде более активно, за счёт жгутиков, у нее есть даже очень примитивный орган зрения, способный отличать уровень освещенности, она старается плыть к более освещенным участкам. При чём хламидомонда питается не только автотрофно (фотосинтезом), но и гетеротрофно, то есть готовой пищей, как и мы с вами. Делает она это методом пиноцитоза (всасывая жидкость и поглощая всяких там бактерий)
Если читали прошлый пост про пигмент астаксантин (пигмент красного цвета), наверняка уже знаете что некоторые виды хламидомонады (а именно хламидомонада снежная) способна при массовом ее размножении вызывать окрашивание снега в кровавый цвет)
Так вот, цвет бывает не только белого, красного и ж̶ё̶л̶т̶о̶г̶о цвета.
Рафидонема снежная вызывает цветение снега зелёным цветом
А Анцилонема Норденшельда — коричневым.
А это эвглена зеленая, относится к царству протистов. Имеет более сложное поведение в сравнение с хламидомонадой, но в строении они схожи: все тот же жгутик, всё тот же примитивный глазок. Тоже ищет более освещенные места.
На этом фото лишайники, которые на первый взгляд кажутся однородными организмами, но на самом деле представляют "симбиотическую ассоциацию" водорослей и грибов.
Если посмотреть под микроскопом, можно заметить что гифы гриба как бы "оплетают" водоросль
Гифы гриба поглощают воду с растворёнными в ней веществами, а водоросль, в которой как вы уже знаете содержится хлорофилл, образует органические вещества благодаря фотосинтезу.
Вообще лишайники интересные организмы, им даже посвящена отдельная наука! Лихенология.
Они очень разнообразны по своему строению. Выделяют три основные морфологические формы:
Накипные (похожи на накипь, мало выступают над поверхностью, самые примитивные), листоватые (более продвинутые), и кустистые (самые крутые)
В сотнях метров под землей, куда не попадает ни капли солнечного света, ученые обнаружили неожиданную форму жизни: цианобактерий, которые обычно получают энергию посредством фотосинтеза.Эти выносливые микроорганизмы существуют около миллиарда лет. Несмотря на свой крошечный размер, они сыграли большую роль в истории планеты — за счет фотосинтеза помогли сформировать богатую кислородом атмосферу Земли, заложив основу для возникновения всех форм жизни.Сегодня цианобактерии обитают в различных средах: от обжигающих пустынь до океанов. Но везде, где живут эти организмы, они обычно получают хотя бы минимальное количество солнечного света.
Обнаружение этих существ в темных подземных глубинах стало большим сюрпризом для ученых.Группа отправилась в экспедицию в район Iberian Pyrite Belt, расположенный вдоль Пиренейского полуострова на юго-западе Испании, чтобы исследовать подземные породы, которые, как они ожидали, будут содержать микробов, очень похожих на поверхностных. Однако они совсем не ожидали найти на глубине 613 метров цианобактерий. Фактически, цианобактерии оказались самыми многочисленными организмами в образцах.Так называемая «темная биосфера» — это среда, в которой мало или вовсе нет света, но тем не менее есть жизнь. Обитатели некоторых из этих мрачных мест включают в себя странных существ, таких как слепая пещерная рыба (blind cavefish) или многоножка Аида (Hades centipede). И теперь ученые могут добавить в этот список цианобактерий.
Blind Cave Fish
Hades centipede
В данном обзоре речь пойдёт о том, что помогло ранним организмам, таким как цианобактерии, выжить в более суровых условиях, связанных с высоким уровнем УФ-излучения без озонового слоя, а также насытить кислородом океаны миллиарды лет назад и создать условия для развития жизни, в том виде как мы можем её представить за последние миллионы лет. Что также может быть использовано и в качестве примера для лучшего понимания потенциала возникновения биосфер на поверхностях экзопланет, которые находятся под воздействием повышенного уровня УФ-излучения.
Эта мерзость - цианобактерии - производит смертельные для живых существ нейротоксины. Цианобактерии - одни из древнейших организмов на Земле. Крайне живучие. Их невозможно уничтожить - на сегодня не существует таких технологий.
Мерзость!
Многие любят запах дождя. Это заложено в человеческой природе. В самом деле, некоторые ученые полагают, что человек унаследовал свою любовь к запаху дождя от предков, для которых дождливая погода приравнивалась к выживанию.
Существует несколько ароматов, которые связаны с атмосферными осадками и которые импонируют человеку, передает «Раут».
Один из этих запахов называется петрикор. Он появляется, когда дождь идет после продолжительной засухи. Термин петрикор, сопровождающий это явление, был придуман еще 50 лет назад австралийскими учеными, которые изучали запахи влажной и сырой погоды.
Это производное от двух химических реакций. В период засухи некоторые растения выделяют масла, а когда идут дожди, то пары масел высвобождаются, создавая аромат.
Вторая реакция, которая создает этот запах, возникает, когда высвобождаются химические вещества, производимые с помощью почвенных бактерий, известных как актиномицеты.
Другой аромат, который ассоциируется и имеет связь с дождем – это запах озона. Во время грозы молния расщепляет молекулы водорода и азота в атмосферу, и они, в свою очередь трансформируются в оксид азота.
Это вещество взаимодействует с другими химическими веществами в воздухе, образуя озон, имеющий резкий запах, который, тем не менее, нравится большинству людей.
Когда кто-то утверждает, что он чувствует запах приближающегося дождя, то это говорит о том, что ветер с приближающегося шторма принес с собой запах озона.
Интересно придумал ли кто-нибудь духи с запахом дождя?
