Բակտերիաները ապրում են տաք աղբյուրներում: Ջերմասեր օրգանիզմներ Տաք աղբյուրներում ապրող բակտերիաներ.

Էքստրեմոֆիլները օրգանիզմներ են, որոնք ապրում և զարգանում են այնպիսի միջավայրերում, որտեղ կյանքը անհնար է այլ օրգանիզմների մեծ մասի համար: (-phil) վերջածանցը հունարեն նշանակում է սեր։ Էքստրեմոֆիլները «սիրում են» ապրել ծայրահեղ պայմաններում։ Նրանք կարող են դիմակայել այնպիսի պայմաններին, ինչպիսիք են բարձր ճառագայթումը, բարձր կամ ցածր ճնշումը, բարձր կամ ցածր pH-ը, լույսի բացակայությունը, ծայրահեղ շոգին կամ ցրտին և ծայրահեղ երաշտին:

Էքստրեմոֆիլների մեծ մասը այնպիսի միկրոօրգանիզմներ են, ինչպիսիք են և. Ավելի մեծ օրգանիզմներ, ինչպիսիք են որդերը, գորտերը և միջատները, նույնպես կարող են ապրել ծայրահեղ բնակավայրերում: Գոյություն ունեն էքստրեմոֆիլների տարբեր դասեր՝ կախված այն միջավայրի տեսակից, որտեղ նրանք ծաղկում են: Ահա դրանցից մի քանիսը.

• Acidophilus-ը օրգանիզմ է, որը զարգանում է թթվային միջավայրում՝ 3 և ցածր pH մակարդակով:
• Ալկալիֆիլը օրգանիզմ է, որը բարգավաճում է ալկալային միջավայրում, որտեղ pH-ը 9 և ավելի է:
• Բարոֆիլուսը պայմաններով ապրող օրգանիզմ է բարձր ճնշումինչպիսիք են խորը ծովի բնակավայրերը:
• Հալոֆիլը օրգանիզմ է, որն ապրում է աղի չափազանց բարձր կոնցենտրացիաներով բնակավայրերում:
• Hyperthermophilus-ը օրգանիզմ է, որը ծաղկում է չափազանց բարձր ջերմաստիճան ունեցող միջավայրերում (80°-ից մինչև 122°C):
• Պսիխրոֆիլ/կրիոֆիլը օրգանիզմ է, որն ապրում է ծայրահեղ ցուրտ պայմաններում և ցածր ջերմաստիճաններում (-20°-ից մինչև +10°C):
• Ռադիակայուն օրգանիզմներն այն օրգանիզմներն են, որոնք զարգանում են շրջակա միջավայրում բարձր մակարդակճառագայթում, ներառյալ ուլտրամանուշակագույն և միջուկային ճառագայթումը:
• Քսերոֆիլը օրգանիզմ է, որն ապրում է ծայրահեղ չոր պայմաններում։

ուշադիրներ

Տարդիգրադները կամ ջրային արջերը կարող են հանդուրժել մի քանի տեսակի ծայրահեղ պայմաններ: Նրանք ապրում են տաք աղբյուրներում Անտարկտիկայի սառույց, ինչպես նաև խորը միջավայրերում, լեռնագագաթներին և նույնիսկ ներս. Տարդիգրադները սովորաբար հանդիպում են քարաքոսերում և մամուռներում: Նրանք կերակրում են բույսերի բջիջներըև փոքրիկ անողնաշարավորներ, ինչպիսիք են նեմատոդները և պտտվողները: Ջրային արջերը բազմանում են, թեև ոմանք կբազմանան պարթենոգենեզի միջոցով:

Տարդիգրադները կարող են գոյատևել տարբեր ծայրահեղ միջավայրերում, քանի որ նրանք ի վիճակի են ժամանակավորապես դադարեցնել իրենց նյութափոխանակությունը, երբ պայմանները հարմար չեն գոյատևման համար: Այս գործընթացը կոչվում է կրիպտոբիոզ և թույլ է տալիս ջրային արջերին մտնել այնպիսի վիճակ, որը թույլ կտա նրանց գոյատևել ծայրահեղ չորության, թթվածնի պակասի, ծայրահեղ ցրտի պայմաններում, ցածր ճնշումև բարձր թունավորություն կամ ճառագայթում: Թարդիգրադները կարող են այս վիճակում մնալ մի քանի տարի և դուրս գալ դրանից, երբ շրջակա միջավայրը դառնա բնակելի:

Արտեմիա ( Արտեմիա աղի)

Արտեմիան փոքր խեցգետնակերպերի տեսակ է, որն ունակ է ապրել աղի չափազանց բարձր կոնցենտրացիաների պայմաններում: Այս էքստրեմոֆիլները ապրում են աղի լճերում, աղի ճահիճներում, ծովերում և քարքարոտ ափերում։ Նրանց սննդի հիմնական աղբյուրը կանաչ ջրիմուռներն են։ Արտեմիան ունի մաղձեր, որոնք օգնում են նրանց գոյատևել աղի միջավայրում՝ կլանելով և արտազատելով իոնները և արտադրելով խտացված մեզ: Ինչպես թարդիգրադները, այնպես էլ աղի ծովախեցգետինները բազմանում են ինչպես սեռական, այնպես էլ անսեռ ճանապարհով (պարթենոգենեզի միջոցով):

Helicobacter pylori բակտերիաներ ( Helicobacter pylori)

Helicobacter pylori- բակտերիա, որն ապրում է ստամոքսի չափազանց թթվային միջավայրում: Այս բակտերիաները արտազատում են ֆերմենտային ուրեազ, որը չեզոքացնում է աղաթթուն: Հայտնի է, որ մյուս բակտերիաները չեն դիմանում ստամոքսի թթվայնությանը։ Helicobacter pyloriպարուրաձև բակտերիաներ են, որոնք կարող են փորել ստամոքսի պատը և մարդկանց մոտ առաջացնել խոցեր կամ նույնիսկ ստամոքսի քաղցկեղ: Ըստ Հիվանդությունների վերահսկման և կանխարգելման կենտրոնի (CDC) աշխարհի մարդկանց մեծամասնությանն այս բակտերիաները ստամոքսում ունեն, բայց դրանք սովորաբար հազվադեպ են հիվանդություններ առաջացնում:

ցիանոբակտերիաներ Gloeocapsa

Gloeocapsa- ցիանոբակտերիաների ցեղ, որը սովորաբար ապրում է քարքարոտ ափերի խոնավ ժայռերի վրա: Այս բակտերիաները պարունակում են քլորոֆիլ և ընդունակ են. Բջիջներ Gloeocapsaշրջապատված է ժելատինե պատյաններով, որոնք կարող են լինել վառ գույնի կամ անգույն: Գիտնականները պարզել են, որ նրանք կարողանում են տիեզերքում գոյատևել մեկուկես տարի։ Ժայռերի նմուշներ պարունակող Gloeocapsa, տեղադրվեցին Միջազգային տիեզերակայանից դուրս, և այդ միկրոօրգանիզմները կարողացան դիմակայել տիեզերքի ծայրահեղ պայմաններին, ինչպիսիք են ջերմաստիճանի տատանումները, վակուումային ազդեցությունը և ճառագայթման ազդեցությունը:

Ջերմաստիճանը շրջակա միջավայրի ամենակարևոր գործոնն է: Ջերմաստիճանը հսկայական ազդեցություն ունի օրգանիզմների կյանքի բազմաթիվ ասպեկտների, դրանց բաշխման, վերարտադրության աշխարհագրության և օրգանիզմների այլ կենսաբանական հատկությունների վրա, որոնք հիմնականում կախված են ջերմաստիճանից: Շրջանակ, այսինքն. ջերմաստիճանի սահմանները, որոնց դեպքում կյանքը կարող է գոյություն ունենալ, տատանվում է մոտ -200°C-ից մինչև +100°C, երբեմն բակտերիաների առկայությունը հայտնաբերվում է 250°C ջերմաստիճանի տաք աղբյուրներում: Իրականում, օրգանիզմների մեծ մասը կարող է գոյատևել նույնիսկ ավելի նեղ ջերմաստիճանի միջակայքում:

Միկրոօրգանիզմների որոշ տեսակներ, հիմնականում բակտերիաները և ջրիմուռները, կարողանում են ապրել և բազմանալ տաք աղբյուրներում եռման կետին մոտ ջերմաստիճանում։ Տաք աղբյուրների բակտերիաների ջերմաստիճանի վերին սահմանը մոտ 90°C է: Ջերմաստիճանի փոփոխականությունը շատ կարևոր է էկոլոգիական տեսանկյունից։

Ցանկացած տեսակ ի վիճակի է ապրել միայն ջերմաստիճանի որոշակի միջակայքում, այսպես կոչված, առավելագույն և նվազագույն մահացու ջերմաստիճաններում: Այս կրիտիկական ծայրահեղ ջերմաստիճաններից դուրս՝ ցուրտ կամ շոգ, տեղի է ունենում օրգանիզմի մահը: Ինչ-որ տեղ արանքում է օպտիմալ ջերմաստիճան, որում ակտիվ է բոլոր օրգանիզմների, ողջ նյութի կենսագործունեությունը։

Ըստ օրգանիզմների հանդուրժողականության ջերմաստիճանի ռեժիմդրանք բաժանվում են էվրիթերմային և ստենոթերմային, այսինքն. ի վիճակի է դիմակայել լայն կամ նեղ ջերմաստիճանի տատանումներին: Օրինակ՝ քարաքոսերը և բազմաթիվ բակտերիաները կարող են ապրել տարբեր ջերմաստիճաններում, կամ խոլորձները և ջերմասեր այլ բույսեր։ արեւադարձային գոտիներ- ստենոթերմային են:

Որոշ կենդանիներ կարողանում են պահպանել մարմնի մշտական ​​ջերմաստիճան՝ անկախ ջերմաստիճանից։ միջավայրը. Նման օրգանիզմները կոչվում են հոմեոթերմիկ։ Այլ կենդանիների մոտ մարմնի ջերմաստիճանը փոխվում է՝ կախված շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանից։ Դրանք կոչվում են պոիկիլոթերմներ։ Կախված նրանից, թե ինչպես են օրգանիզմները հարմարվում ջերմաստիճանի ռեժիմին, դրանք բաժանվում են երկու տեսակի. բնապահպանական խմբերկրիոֆիլներ - ցրտերին, ցածր ջերմաստիճաններին հարմարեցված օրգանիզմներ. թերմոֆիլներ - կամ ջերմասեր:

Ալենի կանոնը- էկոաշխարհագրական կանոն, որը հաստատվել է Դ. Ալենի կողմից 1877թ.-ին: Համաձայն այս կանոնի, համանման կենսակերպ վարող հոմոիոթերմիկ (տաք արյունով) կենդանիների մոտ, նրանք, ովքեր ապրում են ավելի ցուրտ կլիմայական պայմաններում, ունեն համեմատաբար ավելի փոքր դուրս ցցված մարմնի մասեր՝ ականջներ, ոտքեր, պոչեր և այլն:

Մարմնի դուրս ցցված մասերի կրճատումը հանգեցնում է մարմնի հարաբերական մակերեսի նվազմանը և օգնում է խնայել ջերմությունը։

Այս կանոնի օրինակ են շների ընտանիքի ներկայացուցիչները տարբեր շրջաններից: Այս ընտանիքում ամենափոքր (մարմնի երկարության համեմատ) ականջները և ավելի քիչ ձգված դունչը գտնվում են արկտիկական աղվեսի մոտ (տարածքը՝ Արկտիկա), իսկ ամենամեծ ականջներն ու նեղ, երկարավուն դնչիկը ֆենեկ աղվեսի մոտ (տիրույթ՝ Սահարա):

Այս կանոնը կիրառվում է նաև մարդկային պոպուլյացիաների նկատմամբ. ամենակարճ (մարմնի չափի համեմատ) քիթը, ձեռքերն ու ոտքերը բնորոշ են էսկիմո-ալեուտ ժողովուրդներին (էսկիմոսներ, ինուիտներ), իսկ մորթիների և տուտսիների համար՝ երկար ձեռքերն ու ոտքերը։

Բերգմանի կանոնըէկոաշխարհագրական կանոն է, որը ձևակերպվել է 1847 թվականին գերմանացի կենսաբան Կարլ Բերգմանի կողմից։ Կանոնն ասում է, որ հոմոիոթերմ (տաք արյունով) կենդանիների նմանատիպ տեսակներից ամենամեծն այն կենդանիներն են, որոնք ապրում են ավելի ցուրտ կլիմայական պայմաններում՝ բարձր լայնություններում կամ լեռներում: Եթե ​​կան սերտորեն կապված տեսակներ (օրինակ՝ նույն սեռի տեսակներ), որոնք էականորեն չեն տարբերվում իրենց սննդակարգով և ապրելակերպով, ապա ավելի մեծ տեսակներ հանդիպում են նաև ավելի խիստ (ցուրտ) կլիմայական պայմաններում։

Կանոնը հիմնված է այն ենթադրության վրա, որ էնդոթերմ տեսակների ջերմության ընդհանուր արտադրությունը կախված է մարմնի ծավալից, իսկ ջերմության փոխանցման արագությունը՝ դրա մակերեսի մակերեսից։ Օրգանիզմների չափերի մեծացումով մարմնի ծավալն ավելի արագ է աճում, քան նրա մակերեսը։ Փորձնականորեն այս կանոնը առաջին անգամ փորձարկվել է տարբեր չափերի շների վրա: Պարզվել է, որ փոքր շների ջերմության արտադրությունն ավելի մեծ է մեկ միավորի զանգվածի հաշվով, բայց անկախ չափից, այն գրեթե անփոփոխ է մնում մակերեսի միավորի համար։

Բերգմանի կանոնը, իրոք, հաճախ իրականացվում է ինչպես նույն տեսակի, այնպես էլ սերտորեն կապված տեսակների մեջ: Օրինակ, վագրի Amur ձեւը հետ Հեռավոր Արեւելքավելի մեծ, քան Սումատրան Ինդոնեզիայից: Գայլի հյուսիսային ենթատեսակները միջինում ավելի մեծ են, քան հարավայինները։ Արջերի ցեղի հարակից տեսակների մեջ ամենամեծն ապրում է հյուսիսային լայնություններում ( բեւեռային արջ, շագանակագույն արջերմոտ. Կոդիակ), իսկ ամենափոքր տեսակը (օրինակ՝ ակնոցավոր արջը)՝ տաք կլիմայով տարածքներում։

Միևնույն ժամանակ, այս կանոնը հաճախ քննադատության էր ենթարկվում. Նշվեց, որ այն չի կարող ընդհանուր բնույթ կրել, քանի որ կաթնասունների և թռչունների չափերի վրա, բացի ջերմաստիճանից, ազդում են բազմաթիվ այլ գործոններ։ Բացի այդ, պոպուլյացիայի և տեսակների մակարդակով կոշտ կլիմայական պայմաններին հարմարվողականությունը հաճախ տեղի է ունենում ոչ թե մարմնի չափի փոփոխության, այլ մարմնի չափի փոփոխության պատճառով: ներքին օրգաններ(սրտի և թոքերի չափերի մեծացում) կամ կենսաքիմիական հարմարվողականությունների միջոցով։ Հաշվի առնելով այս քննադատությունը, պետք է ընդգծել, որ Բերգմանի կանոնը վիճակագրական բնույթ է կրում և ակնհայտորեն դրսևորում է իր ազդեցությունը, այլ հավասար են:

Իրոք, այս կանոնից շատ բացառություններ կան: Այսպիսով, բրդոտ մամոնտի ամենափոքր ցեղը հայտնի է բևեռային Վրանգել կղզուց; Անտառային գայլի շատ ենթատեսակներ ավելի մեծ են, քան տունդրայինները (օրինակ՝ Կենայի թերակղզուց անհետացած ենթատեսակները. ենթադրվում է, որ մեծ չափերը կարող են առավելություն տալ այս գայլերին թերակղզում բնակվող խոշոր էլկի որսալու ժամանակ): Ամուրի վրա ապրող ընձառյուծի հեռավոր արևելյան ենթատեսակը զգալիորեն փոքր է աֆրիկյանից։ Բերված օրինակներում համեմատվող ձևերը տարբերվում են իրենց կենսակերպով (կղզիների և մայրցամաքային պոպուլյացիաներ. տունդրայի ենթատեսակները, որոնք սնվում են ավելի փոքր որսով, իսկ անտառային ենթատեսակները, սնվում են ավելի մեծ որսով):

Մարդու առնչությամբ կանոնը կիրառելի է որոշակի չափով (օրինակ, պիգմեյների ցեղերը, ըստ երևույթին, բազմիցս և ինքնուրույն հայտնվել են արևադարձային կլիմայով տարբեր տարածքներում); Այնուամենայնիվ, տեղական սննդակարգերի և սովորույթների, միգրացիայի և պոպուլյացիաների միջև գենետիկ շեղումների պատճառով, սահմանափակումներ են դրվում այս կանոնի կիրառելիության վրա:

Գլոգերի կանոնկայանում է նրանում, որ հոմոիոթերմ (տաք արյունով) կենդանիների հարակից ձևերի (միևնույն տեսակների տարբեր ռասաների կամ ենթատեսակների, հարակից տեսակների) մեջ տաք և խոնավ կլիմայական պայմաններում ապրողներն ավելի պայծառ են, քան ցուրտ և չոր կլիմայական պայմաններում: Ստեղծվել է 1833 թվականին Կոնստանտին Գլոգերի (Gloger C. W. L.; 1803-1863), լեհ և գերմանացի թռչնաբանի կողմից։

Օրինակ, անապատային թռչունների տեսակների մեծ մասը ավելի մուգ գույն ունի, քան մերձարևադարձային և արևադարձային անտառների իրենց հարազատները: Գլոգերի կանոնը կարելի է բացատրել ինչպես քողարկող նկատառումներով, այնպես էլ պիգմենտների սինթեզի վրա կլիմայական պայմանների ազդեցությամբ։ Որոշ չափով Գլոգերի կանոնը վերաբերում է նաև հարբած կիլոթերմիկ (սառը արյունով) կենդանիներին, մասնավորապես՝ միջատներին։

Խոնավությունը որպես շրջակա միջավայրի գործոն

Սկզբում բոլոր օրգանիզմները ջրային էին։ Նվաճելով հողը՝ նրանք չեն կորցրել իրենց կախվածությունը ջրից։ Ջուրը բոլոր կենդանի օրգանիզմների անբաժանելի մասն է։ Խոնավությունը օդում ջրի գոլորշու քանակությունն է։ Առանց խոնավության կամ ջրի կյանք չկա:

Խոնավությունը պարամետր է, որը բնութագրում է օդում ջրի գոլորշու պարունակությունը: Բացարձակ խոնավությունօդում ջրի գոլորշիների քանակն է և կախված է ջերմաստիճանից և ճնշումից: Այս քանակությունը կոչվում է հարաբերական խոնավություն (այսինքն օդում ջրի գոլորշու քանակի հարաբերակցությունը գոլորշիների հագեցած քանակին ջերմաստիճանի և ճնշման որոշակի պայմաններում):

Բնության մեջ կա խոնավության ամենօրյա ռիթմ։ Խոնավությունը տատանվում է ինչպես ուղղահայաց, այնպես էլ հորիզոնական: Այս գործոնը լույսի և ջերմաստիճանի հետ մեկտեղ կարևոր դեր է խաղում օրգանիզմների գործունեության և դրանց բաշխման կարգավորման գործում։ Խոնավությունը փոխում է նաև ջերմաստիճանի ազդեցությունը։

Օդի չորացումը կարևոր բնապահպանական գործոն է: Հատկապես ցամաքային օրգանիզմների համար մեծ նշանակություն ունի օդի չորացման ազդեցությունը։ Կենդանիները հարմարվում են՝ տեղափոխվելով պահպանվող տարածքներ և ակտիվ են գիշերը։

Բույսերը հողից ջուր են կլանում և գրեթե ամբողջությամբ (97-99%) գոլորշիանում են տերևներով։ Այս գործընթացը կոչվում է տրանսպիրացիա: Գոլորշիացումը սառեցնում է տերևները: Գոլորշիացման շնորհիվ իոնները հողի միջոցով տեղափոխվում են արմատներ, իոնների տեղափոխում բջիջների միջև և այլն։

Որոշակի քանակությամբ խոնավություն էական նշանակություն ունի ցամաքային օրգանիզմների համար։ Նրանցից շատերին նորմալ կյանքի համար 100% հարաբերական խոնավություն է պետք, և հակառակը՝ նորմալ վիճակում գտնվող օրգանիզմը չի կարող երկար ապրել բացարձակ չոր օդում, քանի որ անընդհատ ջուր է կորցնում։ Ջուրը կենդանի նյութի էական մասն է։ Հետեւաբար, որոշակի քանակությամբ ջրի կորուստը հանգեցնում է մահվան:

Չոր կլիմայի բույսերը հարմարվում են մորֆոլոգիական փոփոխություններին, վեգետատիվ օրգանների, հատկապես տերևների կրճատմանը։

Հարմարվում են նաև ցամաքային կենդանիները։ Նրանցից շատերը ջուր են խմում, մյուսները այն ծծում են մարմնի միջով հեղուկ կամ գոլորշի վիճակում: Օրինակ, երկկենցաղների մեծ մասը, որոշ միջատներ և տիզեր: Անապատի կենդանիների մեծ մասը երբեք չի խմում, նրանք իրենց կարիքները բավարարում են սննդով մատակարարվող ջրի հաշվին։ Մյուս կենդանիները ջուր են ստանում ճարպերի օքսիդացման գործընթացում։

Ջուրն անհրաժեշտ է կենդանի օրգանիզմների համար։ Հետևաբար, օրգանիզմները տարածվում են ողջ միջավայրում՝ կախված իրենց կարիքներից. ջրային օրգանիզմները մշտապես ապրում են ջրի մեջ. հիդրոֆիտները կարող են ապրել միայն շատ խոնավ միջավայրում:

Էկոլոգիական վալենտության տեսակետից հիդրոֆիտները և հիգրոֆիտները պատկանում են ստենոգերների խմբին։ Խոնավությունը մեծապես ազդում է օրգանիզմների կենսագործունեության վրա, օրինակ՝ 70% հարաբերական խոնավությունը շատ բարենպաստ է եղել չվող մորեխների էգերի դաշտային հասունացման և պտղաբերության համար։ Բարենպաստ վերարտադրմամբ նրանք ահռելի տնտեսական վնաս են հասցնում բազմաթիվ երկրների ցանքատարածություններին։

Օրգանիզմների բաշխվածության էկոլոգիական գնահատման համար օգտագործվում է կլիմայի չորության ցուցանիշը։ Չորությունը ծառայում է որպես օրգանիզմների էկոլոգիական դասակարգման ընտրողական գործոն։

Այսպիսով, կախված տեղական կլիմայի խոնավության առանձնահատկություններից, օրգանիզմների տեսակները բաշխվում են էկոլոգիական խմբերի.

1. Հիդատոֆիտները ջրային բույսեր են։

2. Հիդրոֆիտները ցամաքային-ջրային բույսեր են։

3. Հիգրոֆիտներ՝ բարձր խոնավության պայմաններում ապրող ցամաքային բույսեր։

4. Մեզոֆիտները բույսեր են, որոնք աճում են միջին խոնավությամբ։

5. Քսերոֆիտները անբավարար խոնավությամբ աճող բույսեր են։ Նրանք, իրենց հերթին, բաժանվում են՝ սուկուլենտներ. հյութեղ բույսեր(կակտուսներ); սկլերոֆիտները նեղ և փոքր տերևներով և խողովակների մեջ ծալված բույսեր են: Նրանք նաև բաժանվում են էքսերոֆիտների և ստիպաքսերոֆիտների։ Էվքսերոֆիտները տափաստանային բույսեր են։ Ստիպաքսերոֆիտները նեղ տերևավոր խոտածածկ խոտերի խումբ են (փետրախոտ, փետուր, բարակ ոտքավոր և այլն)։ Իր հերթին մեզոֆիտները նույնպես բաժանվում են մեզոհիգրոֆիտների, մեզոքսերոֆիտների և այլն։

Ջերմաստիճանին իր արժեքով զիջելով խոնավությունը, այնուամենայնիվ, շրջակա միջավայրի հիմնական գործոններից մեկն է: Վայրի բնության պատմության մեծ մասի ընթացքում օրգանական աշխարհը ներկայացված էր բացառապես օրգանիզմների ջրային նորմերով։ Կենդանի էակների ճնշող մեծամասնության անբաժանելի մասը ջուրն է, իսկ գամետների վերարտադրության կամ միաձուլման համար գրեթե բոլորին անհրաժեշտ է ջրային միջավայր։ Ցամաքային կենդանիներին ստիպում են իրենց մարմնում արհեստական ​​ստեղծել ջրային միջավայրբեղմնավորման համար, իսկ դա հանգեցնում է նրան, որ վերջինս դառնում է ներքին։

Խոնավությունը օդում ջրի գոլորշու քանակությունն է։ Այն կարող է արտահայտվել գրամներով մեկ խորանարդ մետրի համար:

Լույսը որպես շրջակա միջավայրի գործոն: Լույսի դերը օրգանիզմների կյանքում

Լույսը էներգիայի ձևերից մեկն է: Համաձայն թերմոդինամիկայի առաջին օրենքի կամ էներգիայի պահպանման օրենքի՝ էներգիան կարող է փոխվել մի ձևից մյուսը։ Համաձայն այս օրենքի՝ օրգանիզմները ջերմադինամիկ համակարգ են, որն անընդհատ էներգիա և նյութ է փոխանակում շրջակա միջավայրի հետ։ Երկրի մակերևույթի օրգանիզմները ենթարկվում են էներգիայի հոսքին, հիմնականում արևային էներգիային, ինչպես նաև տիեզերական մարմինների երկարալիքային ջերմային ճառագայթմանը:

Այս երկու գործոններն էլ որոշում են շրջակա միջավայրի կլիմայական պայմանները (ջերմաստիճանը, ջրի գոլորշիացման արագությունը, օդի և ջրի շարժը): 2 կալ էներգիայով արևի լույսը տիեզերքից ընկնում է կենսոլորտի վրա: 1 սմ 2-ի դիմաց 1 րոպեում: Այս, այսպես կոչված, արևային հաստատունը: Այս լույսը, անցնելով մթնոլորտով, թուլանում է և նրա էներգիայի ոչ ավելի, քան 67%-ը կարող է հասնել Երկրի մակերեսին պարզ կեսօրին, այսինքն. 1,34 կալ. սմ 2-ը 1 րոպեում: Անցնելով ամպամածության, ջրի և բուսականության միջով, արևի լույսն ավելի է թուլանում, և դրա մեջ էներգիայի բաշխումը սպեկտրի տարբեր մասերում զգալիորեն փոխվում է։

Արևի լույսի և տիեզերական ճառագայթման թուլացման աստիճանը կախված է լույսի ալիքի երկարությունից (հաճախականությունից): 0,3 միկրոնից պակաս ալիքի երկարությամբ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը գրեթե չի անցնում օզոնային շերտով (մոտ 25 կմ բարձրության վրա): Նման ճառագայթումը վտանգավոր է կենդանի օրգանիզմի, մասնավորապես՝ պրոտոպլազմայի համար։

Կենդանի բնության մեջ լույսը էներգիայի միակ աղբյուրն է, բոլոր բույսերը, բացի բակտերիաներից, ֆոտոսինթեզ են անում, այսինքն. սինթեզել օրգանական նյութերը անօրգանական նյութեր(այսինքն՝ ջրից, հանքային աղերից և CO-ից: Վայրի բնության մեջ լույսը էներգիայի միակ աղբյուրն է, բոլոր բույսերը, բացառությամբ բակտերիաների 2-ի. ճառագայթային էներգիաձուլման գործընթացում): Բոլոր օրգանիզմները սննդի համար կախված են երկրային ֆոտոսինթեզատորներից, այսինքն. քլորոֆիլ կրող բույսեր.

Լույսը որպես շրջակա միջավայրի գործոն բաժանվում է ուլտրամանուշակագույնի` 0,40 - 0,75 մկմ ալիքի երկարությամբ և ինֆրակարմիրի` այս մեծությունից մեծ ալիքի երկարությամբ:

Այս գործոնների ազդեցությունը կախված է օրգանիզմների հատկություններից։ Օրգանիզմների յուրաքանչյուր տեսակ հարմարեցված է լույսի ալիքի երկարությունների այս կամ այն ​​սպեկտրին: Օրգանիզմների որոշ տեսակներ հարմարվել են ուլտրամանուշակագույնին, իսկ մյուսները՝ ինֆրակարմիրին։

Որոշ օրգանիզմներ կարողանում են տարբերել ալիքի երկարությունը։ Նրանք ունեն լույսի ընկալման հատուկ համակարգեր և ունեն գունային տեսողություն, որոնք մեծ նշանակություն ունեն իրենց կյանքում։ Շատ միջատներ զգայուն են կարճ ալիքների ճառագայթման նկատմամբ, որը մարդիկ չեն ընկալում: Գիշերային թիթեռները լավ են ընկալում ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները։ Մեղուները և թռչունները ճշգրիտ որոշում են իրենց գտնվելու վայրը և նավարկեք տեղանքով նույնիսկ գիշերը:

Օրգանիզմները նույնպես ուժեղ են արձագանքում լույսի ինտենսիվությանը: Ըստ այս բնութագրերի՝ բույսերը բաժանվում են երեք էկոլոգիական խմբերի.

1. Լուսասեր, արևասեր կամ հելիոֆիտներ – որոնք ունակ են նորմալ զարգանալ միայն արևի ճառագայթների տակ։

2. Ստվերասեր կամ սկիոֆիտները անտառների ստորին շերտերի և խորջրյա բույսերի բույսեր են, օրինակ՝ հովտաշուշան և այլն։

Երբ լույսի ինտենսիվությունը նվազում է, ֆոտոսինթեզը նույնպես դանդաղում է։ Բոլոր կենդանի օրգանիզմներն ունեն շեմային զգայունություն լույսի ինտենսիվության, ինչպես նաև շրջակա միջավայրի այլ գործոնների նկատմամբ։ Տարբեր օրգանիզմներ ունեն տարբեր շեմային զգայունություն շրջակա միջավայրի գործոնների նկատմամբ: Օրինակ, ինտենսիվ լույսը արգելակում է դրոզոֆիլային ճանճերի զարգացումը, նույնիսկ պատճառելով նրանց մահը: Նրանք չեն սիրում լույս և ուտիճներ և այլ միջատներ։ Ֆոտոսինթետիկ բույսերի մեծ մասում, ցածր լույսի ինտենսիվության դեպքում, սպիտակուցի սինթեզը արգելակվում է, մինչդեռ կենդանիների մոտ՝ կենսասինթեզի գործընթացները:

3. Ստվերահանդուրժող կամ ֆակուլտատիվ հելիոֆիտներ: Բույսեր, որոնք լավ են աճում ինչպես ստվերում, այնպես էլ լույսի ներքո: Կենդանիների մոտ օրգանիզմների այս հատկությունները կոչվում են լուսասեր (ֆոտոֆիլներ), ստվերասեր (ֆոտոֆոբներ), էվրիֆոբ՝ ստենոֆոբ։

Էկոլոգիական վալենտություն

կենդանի օրգանիզմի հարմարվողականության աստիճանը շրջակա միջավայրի պայմանների փոփոխություններին. E. v. տեսարան է։ Քանակական առումով այն արտահայտվում է շրջակա միջավայրի փոփոխությունների շրջանակով, որի շրջանակներում այս տեսակըպահպանում է նորմալ կյանքը. E. v. կարելի է դիտարկել ինչպես առանձին բնապահպանական գործոնների նկատմամբ տեսակների արձագանքման, այնպես էլ գործոնների համալիրի առնչությամբ:

Առաջին դեպքում, տեսակները, որոնք հանդուրժում են ազդող գործոնի ուժի լայն փոփոխությունները, նշանակվում են այս գործոնի անունից բաղկացած տերմինով «evry» նախածանցով (eurythermal - ջերմաստիճանի ազդեցության հետ կապված, euryhaline - աղիության նկատմամբ. , եվրիբատիկ - դեպի խորություն և այլն); տեսակները, որոնք հարմարեցված են միայն այս գործոնի փոքր փոփոխություններին, նշանակվում են նմանատիպ տերմինով «ստենո» նախածանցով (ստենոթերմիկ, ստենոհալին և այլն): Լայն Է.–ին տիրապետող տեսակները։ Գործոնների համալիրի առնչությամբ դրանք կոչվում են եվրիբիոնտներ (Տե՛ս. Eurybionts) ի տարբերություն ստենոբիոնտների (Տե՛ս. Stenobionts), որոնք քիչ հարմարվողականություն ունեն։ Քանի որ եվրիբիոնտիզմը հնարավորություն է տալիս բնակեցնել մի շարք կենսամիջավայրեր, իսկ ստենոբիոնտիզմը կտրուկ նեղացնում է տեսակների համար հարմար միջավայրերի շրջանակը, այս երկու խմբերը հաճախ կոչվում են համապատասխանաբար էվրի- կամ ստենոտոպիկ:

եվրիբիոնց, կենդանական և բուսական օրգանիզմներ, որոնք կարող են գոյություն ունենալ շրջակա միջավայրի պայմանների զգալի փոփոխություններով։ Այսպես, օրինակ, ծովի ափի բնակիչները մակընթացության ժամանակ հանդուրժում են կանոնավոր չորացում, ամռանը՝ ուժեղ տաքացում, իսկ ձմռանը՝ սառչում, իսկ երբեմն՝ ցրտահարություն (էվրիթերմային կենդանիներ); գետերի գետաբերանների բնակիչները դիմանում են միջոցներին. ջրի աղիության տատանումներ (եվրիհալինային կենդանիներ); մի շարք կենդանիներ գոյություն ունեն հիդրոստատիկ ճնշման լայն տիրույթում (եվրիբատներ): Բարեխառն լայնությունների ցամաքային շատ բնակիչներ կարողանում են դիմակայել ջերմաստիճանի սեզոնային մեծ տատանումներին։

Տեսակի էվրիբիոնտությունը մեծանում է անաբիոզի վիճակում անբարենպաստ պայմաններին դիմանալու ունակությամբ (բազմաթիվ բակտերիաներ, սպորներ և շատ բույսերի սերմեր, ցուրտ և բարեխառն լայնությունների հասուն բազմամյա բույսեր, քաղցրահամ սպունգների և բրիոզոների ձմեռող բողբոջներ, ճյուղոտոտների ձու , չափահաս թարդիգրադներ և որոշ պտույտներ և այլն) կամ ձմեռում (որոշ կաթնասուններ)։

ՉԵՏՎԵՐԻԿՈՎԻ ԿԱՆՈՆԸ,Որպես կանոն, ըստ Կրոմի բնության մեջ, կենդանի օրգանիզմների բոլոր տեսակները ներկայացված են ոչ թե առանձին մեկուսացված անհատներով, այլ մի շարք (երբեմն շատ մեծ) անհատ-պոպուլյացիաների ագրեգատների տեսքով: Աճեցվել է Ս. Ս. Չետվերիկովի կողմից (1903):

Դիտել- սա անհատների պոպուլյացիաների պատմականորեն հաստատված մի շարք է, որոնք նման են մորֆոլոգիական և ֆիզիոլոգիական հատկություններով, որոնք ունակ են ազատորեն խառնվել և արտադրել բերրի սերունդ, զբաղեցնելով որոշակի տարածք: Կենդանի օրգանիզմների յուրաքանչյուր տեսակ կարելի է նկարագրել մի շարքով բնորոշ հատկանիշներ, հատկություններ, որոնք կոչվում են տեսքի հատկանիշներ։ Տեսակի բնութագրերը, որոնց միջոցով կարելի է մի տեսակ տարբերել մյուսից, կոչվում են տեսակների չափանիշներ։

Առավել հաճախ օգտագործվող յոթ ընդհանուր դիտման չափանիշներն են.

1. կոնկրետ տեսակկազմակերպություններ՝ ագրեգատ բնորոշ հատկանիշներտարբերակել տվյալ տեսակի անհատներին մյուսի անհատներից.

2. Աշխարհագրական որոշակիություն. տեսակի անհատների առկայությունը երկրագնդի որոշակի վայրում. միջակայք - տարածք, որտեղ ապրում են տվյալ տեսակի անհատները:

3. Էկոլոգիական որոշակիություն. տեսակների անհատներն ապրում են ֆիզիկական շրջակա միջավայրի գործոնների արժեքների որոշակի տիրույթում, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը, խոնավությունը, ճնշումը և այլն:

4. Տարբերակում. տեսակը բաղկացած է անհատների ավելի փոքր խմբերից:

5. Դիսկրետություն. այս տեսակի անհատները բաժանվում են մեկ ուրիշի անհատներից՝ ճեղքվածքով: Հիատուսը որոշվում է մեկուսացման մեխանիզմների ազդեցությամբ, ինչպիսիք են բազմացման ժամանակաշրջանների անհամապատասխանությունը, հատուկ վարքային ռեակցիաների օգտագործումը, հիբրիդների ստերիլությունը, և այլն:

6. Վերարտադրելիություն. անհատների վերարտադրությունը կարող է իրականացվել անսեռ (փոփոխականության աստիճանը ցածր է) և սեռական (փոփոխականության աստիճանը բարձր է, քանի որ յուրաքանչյուր օրգանիզմ միավորում է հոր և մոր հատկանիշները):

7. Առատության որոշակի մակարդակ՝ բնակչությունը ենթարկվում է պարբերական (կյանքի ալիքներ) և ոչ պարբերական փոփոխությունների։

Ցանկացած տեսակի անհատները տարածության մեջ բաշխված են ծայրաստիճան անհավասարաչափ։ Օրինակ՝ եղինջն իր տիրույթում հանդիպում է միայն խոնավ ստվերային վայրերում, բերրի հողով, թավուտներ առաջացնելով գետերի, առուների, լճերի շրջակայքում, ճահիճների ծայրամասերում, ջրհեղեղներում։ խառը անտառներև թփերի թավուտներ։ Եվրոպական խլուրդի գաղութները, որոնք հստակ տեսանելի են երկրի թմբերի վրա, հանդիպում են անտառների եզրերին, մարգագետիններին և դաշտերին: Հարմար է կյանքի համար
թեև բնակավայրերը հաճախ հանդիպում են միջակայքում, դրանք չեն ընդգրկում ողջ տեսականին, և, հետևաբար, այս տեսակի անհատները չեն հանդիպում նրա այլ մասերում: Անիմաստ է եղինջ փնտրել սոճու անտառում կամ խլուրդ՝ ճահճում։

Այսպիսով, տեսակների անհավասար բաշխվածությունը տարածության մեջ արտահայտվում է «խտության կղզիների», «կուտակների» տեսքով։ Այս տեսակի համեմատաբար բարձր տարածվածությամբ տարածքները փոխարինվում են ցածր առատությամբ տարածքներով: Յուրաքանչյուր տեսակի պոպուլյացիայի նման «խտության կենտրոնները» կոչվում են պոպուլյացիաներ։ Պոպուլյացիան տվյալ տեսակի անհատների հավաքածու է, որոնք երկար ժամանակ (մեծ թվով սերունդներ) բնակվում են որոշակի տարածությունում (տարածքի մասում) և մեկուսացված այլ նմանատիպ պոպուլյացիաներից։

Բնակչության ներսում գործնականում իրականացվում է անվճար հատում (պանմիքսիա)։ Այլ կերպ ասած, բնակչությունը անհատների խումբ է, որոնք ազատորեն կապված են միմյանց հետ, երկար ժամանակ ապրում են որոշակի տարածքում և համեմատաբար մեկուսացված են այլ նմանատիպ խմբերից: Այսպիսով, տեսակը պոպուլյացիաների հավաքածու է, իսկ պոպուլյացիան կա կառուցվածքային միավորբարի.

Տարբերությունը պոպուլյացիայի և տեսակի միջև.

1) տարբեր պոպուլյացիաների անհատները ազատորեն խառնվում են միմյանց հետ.

2) տարբեր պոպուլյացիաների անհատները քիչ են տարբերվում միմյանցից,

3) երկու հարևան պոպուլյացիաների միջև բացակայում է, այսինքն՝ կա աստիճանական անցում նրանց միջև։

Տեսակավորման գործընթաց. Ենթադրենք, որ տվյալ տեսակը զբաղեցնում է որոշակի տարածք՝ պայմանավորված նրա սննդակարգի բնույթով։ Անհատների միջև տարաձայնությունների արդյունքում միջակայքը մեծանում է։ Նոր տարածքը կպարունակի տարբեր սննդային բույսերով, ֆիզիկական և քիմիական հատկություններով և այլն ունեցող տարածքներ: Տարածքի տարբեր մասերում հայտնված անհատները կազմում են պոպուլյացիաներ: Ապագայում պոպուլյացիաների անհատների միջև անընդհատ աճող տարբերությունների արդյունքում ավելի ու ավելի պարզ կդառնա, որ մի պոպուլյացիայի անհատները ինչ-որ կերպ տարբերվում են մեկ այլ պոպուլյացիայի անհատներից։ Գոյություն ունի պոպուլյացիաների տարամիտման գործընթաց։ Նրանցից յուրաքանչյուրում մուտացիաներ են կուտակվում։

Տարածքի տեղական մասի ցանկացած տեսակի ներկայացուցիչները կազմում են տեղական պոպուլյացիա։ Տեղական պոպուլյացիաների ամբողջությունը, որը կապված է տիրույթի այն մասերի հետ, որոնք կենսապայմանների առումով միատարր են, կազմում է էկոլոգիական պոպուլյացիա: Այսպիսով, եթե տեսակը ապրում է մարգագետնում և անտառում, ապա նրանք խոսում են նրա ծամոնի և մարգագետնային պոպուլյացիայի մասին: Տեսակի տիրույթում գտնվող պոպուլյացիաները, որոնք կապված են որոշակի աշխարհագրական սահմանների հետ, կոչվում են աշխարհագրական պոպուլյացիաներ:
Բնակչության չափերն ու սահմանները կարող են կտրուկ փոխվել: Զանգվածային վերարտադրության բռնկումների ժամանակ տեսակը շատ լայնորեն տարածվում է և առաջանում են հսկայական պոպուլյացիաներ։

Կայուն գծեր ունեցող աշխարհագրական պոպուլյացիաների, խաչասերման և բերրի սերունդ տալու կարողության համախումբը կոչվում է ենթատեսակ։ Դարվինն ասաց, որ նոր տեսակների ձևավորումն անցնում է սորտերի (ենթատեսակների) միջոցով։

Այնուամենայնիվ, պետք է հիշել, որ որոշ տարր հաճախ բացակայում է բնության մեջ:
Մուտացիաները, որոնք տեղի են ունենում յուրաքանչյուր ենթատեսակի անհատների մոտ, ինքնին չեն կարող հանգեցնել նոր տեսակների ձևավորմանը: Պատճառը կայանում է նրանում, որ այս մուտացիան թափառելու է բնակչության միջով, քանի որ ենթատեսակների անհատները, ինչպես գիտենք, վերարտադրողականորեն մեկուսացված չեն: Եթե ​​մուտացիան շահավետ է, ապա այն մեծացնում է պոպուլյացիայի հետերոզիգոտությունը, եթե այն վնասակար է, պարզապես կհրաժարվի ընտրությամբ։

Մշտապես շարունակվող մուտացիոն գործընթացի և ազատ հատման արդյունքում մուտացիաները կուտակվում են պոպուլյացիաներում։ Համաձայն I.I. Schmalhausen-ի տեսության՝ ստեղծվում է ժառանգական փոփոխականության պաշար, այսինքն՝ առաջացող մուտացիաների ճնշող մեծամասնությունը ռեցեսիվ է և ֆենոտիպիկ չի երևում։ Հետերոզիգոտ վիճակում մուտացիաների բարձր կոնցենտրացիայի հասնելուց հետո հավանական է դառնում ռեցեսիվ գեներ կրող անհատների հատումը: Այս դեպքում առաջանում են հոմոզիգոտ անհատներ, որոնցում մուտացիաներն արդեն ֆենոտիպորեն դրսևորվում են։ Այս դեպքերում մուտացիաներն արդեն բնական ընտրության հսկողության տակ են։
Բայց դա դեռևս որոշիչ նշանակություն չունի տեսակավորման գործընթացի համար, քանի որ բնական պոպուլյացիաները բաց են, և նրանց մեջ անընդհատ ներմուծվում են օտար գեներ հարևան պոպուլյացիաներից:

Բավարար գենային հոսք կա բոլոր տեղական պոպուլյացիաների գենոֆոնդների (բոլոր գենոտիպերի ամբողջությունը) մեծ նմանությունը պահպանելու համար: Ենթադրվում է, որ գենոֆոնդի համալրումը օտար գեների շնորհիվ 200 առանձնյակների պոպուլյացիայի մեջ, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի 100000 լոկուս, 100 անգամ ավելի է, քան մուտացիաների պատճառով: Որպես հետևանք, ոչ մի պոպուլյացիա չի կարող կտրուկ փոխվել, քանի դեռ այն ենթակա է գենային հոսքի նորմալացնող ազդեցության: Պոպուլյացիայի դիմադրությունը սելեկցիայի ազդեցության տակ իր գենետիկ կազմի փոփոխությունների նկատմամբ կոչվում է գենետիկ հոմեոստազ։

Պոպուլյացիայի մեջ գենետիկ հոմեոստազի արդյունքում նոր տեսակի ձևավորումը շատ դժվար է։ Եվս մեկ պայման պետք է կատարվի. Մասնավորապես, անհրաժեշտ է դուստր պոպուլյացիայի գենոֆոնդը մեկուսացնել մայրական գենոֆոնդից։ Մեկուսացումը կարող է լինել երկու ձևով՝ տարածական և ժամանակային: Տարածական մեկուսացումը տեղի է ունենում տարբեր աշխարհագրական խոչընդոտների պատճառով, ինչպիսիք են անապատները, անտառները, գետերը, ավազաթմբերը, սելավատարները: Ամենից հաճախ տարածական մեկուսացումը տեղի է ունենում շարունակական տիրույթի կտրուկ կրճատման և առանձին գրպանների կամ խորշերի բաժանման պատճառով:

Հաճախ միգրացիայի արդյունքում բնակչությունը մեկուսացվում է։ Այս դեպքում առաջանում է մեկուսացված պոպուլյացիա։ Այնուամենայնիվ, քանի որ մեկուսացված պոպուլյացիայի մեջ անհատների թիվը սովորաբար փոքր է, գոյություն ունի ինբրիդինգի վտանգ՝ դեգեներացիա՝ կապված ինբրիդինգի հետ: Տարածական մեկուսացման վրա հիմնված տեսակավորումը կոչվում է աշխարհագրական։

Մեկուսացման ժամանակավոր ձևը ներառում է վերարտադրության ժամանակի փոփոխություն և ամբողջ կյանքի ցիկլի տեղաշարժեր: Ժամանակավոր մեկուսացման վրա հիմնված տեսակավորումը կոչվում է էկոլոգիական։
Երկու դեպքում էլ վճռորոշը նոր, հինին անհամատեղելի, գենետիկ համակարգի ստեղծումն է։ Տեսակավորման միջոցով էվոլյուցիան իրականացվում է, դրա համար էլ ասում են՝ տեսակը տարրական էվոլյուցիոն համակարգ է։ Բնակչությունը տարրական էվոլյուցիոն միավոր է:

Պոպուլյացիաների վիճակագրական և դինամիկ բնութագրերը:

Օրգանիզմների տեսակները բիոցենոզում ներառված են ոչ թե որպես առանձին անհատներ, այլ որպես պոպուլյացիաներ կամ դրանց մասեր։ Պոպուլյացիան տեսակի մի մասն է (բաղկացած է նույն տեսակի անհատներից), որը զբաղեցնում է համեմատաբար միատարր տարածություն և ունակ է ինքնակարգավորման և որոշակի քանակի պահպանմանը։ Զավթված տարածքի յուրաքանչյուր տեսակ բաժանված է պոպուլյացիաների։ Եթե դիտարկենք շրջակա միջավայրի գործոնների ազդեցությունը մեկ օրգանիզմի վրա, ապա գործոնի որոշակի մակարդակի դեպքում (օրինակ՝ ջերմաստիճան) ուսումնասիրվող անհատը կա՛մ գոյատևում է, կա՛մ կմահանա։ Պատկերը փոխվում է, երբ ուսումնասիրում են նույն գործոնի ազդեցությունը նույն տեսակի օրգանիզմների խմբի վրա։

Որոշ անհատներ կմահանան կամ կնվազեցնեն իրենց կենսագործունեությունը մեկ կոնկրետ ջերմաստիճանում, մյուսները՝ ավելի ցածր ջերմաստիճանում, իսկ մյուսները՝ ավելի բարձր: Հետևաբար, կարելի է տալ բնակչության ևս մեկ սահմանում՝ գոյատևելու և սերունդ տալու համար բոլոր կենդանիները: օրգանիզմները շրջակա միջավայրի դինամիկ ռեժիմների պայմաններում պետք է գործոններ գոյություն ունենան խմբավորումների կամ պոպուլյացիաների տեսքով, այսինքն. համանման ժառանգականությամբ ապրող անհատների ագրեգատներ Բնակչության ամենակարևոր հատկանիշը նրա զբաղեցրած ընդհանուր տարածքն է: Սակայն բնակչության ներսում կարող են լինել քիչ թե շատ մեկուսացված խմբավորումներ տարբեր պատճառներով:

Հետևաբար, դժվար է բնակչության սպառիչ սահմանում տալ անհատների առանձին խմբերի միջև սահմանների լղոզման պատճառով: Յուրաքանչյուր տեսակ բաղկացած է մեկ կամ մի քանի պոպուլյացիաներից, և այսպիսով պոպուլյացիան տեսակների գոյության ձևն է՝ նրա ամենափոքր զարգացող միավորը: Բնակչության համար տարբեր տեսակներկան անհատների թվի նվազման ընդունելի սահմաններ, որոնցից այն կողմ բնակչության գոյությունն անհնարին է դառնում։ Գրականության մեջ բնակչության թվի կրիտիկական արժեքների վերաբերյալ ճշգրիտ տվյալներ չկան: Տրված արժեքները հակասական են։ Այնուամենայնիվ, փաստը մնում է փաստ, որ որքան փոքր են անհատները, այնքան բարձր են նրանց թվի կրիտիկական արժեքները: Միկրոօրգանիզմների համար դրանք միլիոնավոր անհատներ են, միջատների համար՝ տասնյակ և հարյուր հազարավոր, իսկ խոշոր կաթնասունների համար՝ մի քանի տասնյակ։

Թիվը չպետք է նվազի այն սահմաններից, որից այն կողմ սեռական գործընկերների հետ հանդիպելու հավանականությունը կտրուկ նվազում է։ Կրիտիկական թիվը կախված է նաև այլ գործոններից։ Օրինակ՝ որոշ օրգանիզմների համար խմբակային ապրելակերպը հատուկ է (գաղութներ, հոտեր, նախիրներ)։ Պոպուլյացիայի ներսում խմբերը համեմատաբար մեկուսացված են: Կարող են լինել դեպքեր, երբ բնակչության ընդհանուր թիվը դեռ բավական մեծ է, և առանձին խմբերի թիվը կրճատվում է կրիտիկական սահմաններից ցածր:

Օրինակ, պերուական կորմորանի գաղութը (խումբը) պետք է ունենա առնվազն 10 հազար առանձնյակ բնակչություն, իսկ հյուսիսային եղջերուների երամակը՝ 300 - 400 գլուխ։ Հասկանալ գործելու մեխանիզմները և լուծել պոպուլյացիաների օգտագործման խնդիրները մեծ նշանակությունտեղեկություններ ունենալ դրանց կառուցվածքի մասին. Տարբերում են կառուցվածքի սեռը, տարիքը, տարածքային և այլ տեսակներ։ Տեսական և կիրառական առումով առավել կարևոր են տարիքային կառուցվածքի տվյալները՝ տարբեր տարիքի անհատների (հաճախ խմբերի մեջ զուգակցված) հարաբերակցությունը։

Կենդանիները բաժանվում են հետևյալ տարիքային խմբերի.

Անչափահասների խումբ (երեխաներ) ծերունական խումբ (ծերունական, վերարտադրության մեջ չզբաղված)

Մեծահասակների խումբ (վերարտադրություն իրականացնող անձինք).

Սովորաբար նորմալ պոպուլյացիաները բնութագրվում են ամենամեծ կենսունակությամբ, որոնցում բոլոր տարիքները ներկայացված են համեմատաբար հավասար: Ռեգրեսիվ (վտանգված) պոպուլյացիայի մեջ գերակշռում են տարեց անհատները, ինչը վկայում է վերարտադրողական ֆունկցիաները խաթարող բացասական գործոնների առկայության մասին։ Այս վիճակի պատճառները բացահայտելու և վերացնելու համար անհրաժեշտ են շտապ միջոցառումներ: Ներխուժող (ինվազիվ) պոպուլյացիաները ներկայացված են հիմնականում երիտասարդ անհատներով։ Նրանց կենսունակությունը սովորաբար անհանգստություն չի առաջացնում, բայց հավանական են չափազանց մեծ թվով անհատների բռնկումներ, քանի որ նման պոպուլյացիաներում տրոֆիկ և այլ հարաբերություններ չեն ձևավորվել:

Հատկապես վտանգավոր է, եթե դա այն տեսակների պոպուլյացիա է, որոնք նախկինում բացակայում էին տարածքում։ Այս դեպքում պոպուլյացիաները սովորաբար գտնում և զբաղեցնում են ազատ էկոլոգիական խորշ և իրացնում են իրենց բուծման ներուժը՝ ինտենսիվ ավելացնելով նրանց թիվը: ) կամ կենսազանգվածը (բույսերում), որն ավելանում է նոպաների միջև ընկած ժամանակահատվածում։ Նախևառաջ պետք է դուրս բերվեն հետարտադրողական տարիքի անհատները (ավարտված վերարտադրությունը): Եթե ​​նպատակը որոշակի արտադրանք ձեռք բերելն է, ապա պոպուլյացիաների տարիքը, սեռը և այլ բնութագրերը ճշգրտվում են՝ հաշվի առնելով առաջադրանքը։

Բուսական համայնքների պոպուլյացիաների շահագործումը (օրինակ՝ փայտանյութ ձեռք բերելու համար) սովորաբար համընկնում է աճի աճի (արտադրության կուտակման) հետ կապված տարիքային դանդաղման ժամանակաշրջանի հետ: Այս ժամանակահատվածը սովորաբար համընկնում է մեկ միավորի վրա փայտի զանգվածի առավելագույն կուտակման հետ: Բնակչությանը բնորոշ է նաև սեռերի որոշակի հարաբերակցությունը, իսկ արական և իգական սեռի հարաբերակցությունը հավասար չէ 1:1-ի։ Հայտնի են այս կամ այն ​​սեռի կտրուկ գերակշռության, սերունդների փոփոխության դեպքեր՝ արուների բացակայությամբ։ Յուրաքանչյուր բնակչություն կարող է ունենալ նաև բարդ տարածական կառուցվածք, (ստորաբաժանվելով քիչ թե շատ մեծ հիերարխիկ խմբերի՝ աշխարհագրականից մինչև տարրական (միկրոպոպուլյացիաներ):

Այսպիսով, եթե մահացության մակարդակը կախված չէ անհատների տարիքից, ապա գոյատևման կորը նվազող գիծ է (տես նկար, տեսակ I): Այսինքն՝ անհատների մահը այս տեսակի մոտ տեղի է ունենում հավասարաչափ, մահացության մակարդակը մնում է անփոփոխ ողջ կյանքի ընթացքում։ Գոյատևման նման կորը բնորոշ է այն տեսակներին, որոնց զարգացումը տեղի է ունենում առանց մետամորֆոզի՝ ծնված սերունդների բավարար կայունությամբ: Այս տեսակը սովորաբար կոչվում է հիդրայի տեսակ - այն բնութագրվում է գոյատևման կորով, որը մոտենում է ուղիղ գծին: Այն տեսակների մոտ, որոնց համար արտաքին գործոնների դերը մահացության մեջ փոքր է, գոյատևման կորը բնութագրվում է մի փոքր նվազումով մինչև որոշակի տարիք, որից հետո տեղի է ունենում կտրուկ անկում՝ բնական (ֆիզիոլոգիական) մահացության պատճառով։

Տիպ II նկարում: Այս տեսակին մոտ գոյատևման կորը բնորոշ է մարդկանց (թեև մարդու գոյատևման կորը որոշ չափով ավելի հարթ է և, հետևաբար, I և II տիպերի միջև է): Այս տեսակը կոչվում է Drosophila-ի տեսակ. հենց այս տեսակն է դրոզոֆիլան դրսևորվում լաբորատոր պայմաններում (չի ուտում գիշատիչների կողմից): Շատ տեսակներ բնութագրվում են բարձր մահացությամբ օնտոգենեզի վաղ փուլերում: Նման տեսակների մոտ գոյատևման կորը բնութագրվում է տարածքի կտրուկ անկմամբ ավելի երիտասարդ տարիք. Անհատները, ովքեր վերապրել են «կրիտիկական» տարիքը, ցույց են տալիս ցածր մահացություն և ապրում են մեծ տարիներ: Տեսակը կոչվում է ոստրեի տեսակ։ III տեսակը նկարում: Գոյատևման կորերի ուսումնասիրությունը մեծ հետաքրքրություն է ներկայացնում բնապահպանի համար։ Այն թույլ է տալիս դատել, թե կոնկրետ որ տարիքում է առավել խոցելի տեսակը: Եթե ​​պատճառների գործողությունը, որը կարող է փոխել ծնելիության մակարդակը կամ մահացությունը, ընկնի ամենախոցելի փուլում, ապա դրանց ազդեցությունը բնակչության հետագա զարգացման վրա կլինի ամենամեծը։ Այս օրինաչափությունը պետք է հաշվի առնել որսը կազմակերպելիս կամ վնասատուների դեմ պայքարում:

Բնակչության տարիքային և սեռային կառուցվածքը.

Ցանկացած բնակչություն ունի որոշակի կազմակերպություն։ Տարածքի վրա անհատների բաշխվածությունը, անհատների խմբերի հարաբերակցությունն ըստ սեռի, տարիքի, մորֆոլոգիական, ֆիզիոլոգիական, վարքային և գենետիկական բնութագրերի արտացոլում են համապատասխան. բնակչության կառուցվածքը ՝ տարածական, սեռ, տարիք և այլն: Կառուցվածքը ձևավորվում է մի կողմից՝ ելնելով տեսակների ընդհանուր կենսաբանական հատկություններից, իսկ մյուս կողմից՝ շրջակա միջավայրի աբիոտիկ գործոնների և այլ տեսակների պոպուլյացիաների ազդեցության տակ։

Բնակչության կառուցվածքն այսպիսով ունի հարմարվողական բնույթ։ Նույն տեսակների տարբեր պոպուլյացիաներն ունեն և՛ նմանատիպ առանձնահատկություններ, և՛ տարբերակիչ հատկանիշներ, որոնք բնութագրում են իրենց բնակավայրերի շրջակա միջավայրի պայմանների առանձնահատկությունները:

Ընդհանուր առմամբ, ի լրումն անհատների հարմարվողական կարողությունների, որոշակի տարածքներում ձևավորվում են բնակչության խմբային հարմարվողականության հարմարվողական առանձնահատկությունները՝ որպես վերանհատական ​​համակարգ, ինչը ցույց է տալիս, որ բնակչության հարմարվողական հատկանիշները շատ ավելի բարձր են, քան անհատներինը։ որոնք կազմում են այն:

Տարիքային կազմը- Այն ունի կարևորությունըբնակչության գոյատևման համար։ Օրգանիզմների կյանքի միջին տևողությունը և տարբեր տարիքի անհատների թվաքանակի (կամ կենսազանգվածի) հարաբերակցությունը բնութագրվում է բնակչության տարիքային կառուցվածքով։ Տարիքային կառուցվածքի ձևավորումը տեղի է ունենում վերարտադրության և մահացության գործընթացների համակցված գործողության արդյունքում։

Ցանկացած բնակչության մեջ պայմանականորեն առանձնանում են 3 տարիքային էկոլոգիական խմբեր.

Նախնական վերարտադրողական;

վերարտադրողական;

Հետվերարտադրողական.

Նախավերարտադրողական խումբը ներառում է անհատներ, որոնք դեռ ունակ չեն վերարտադրվելու։ Վերարտադրողական - վերարտադրվելու ունակ անհատներ: Հետվերարտադրողական - անհատներ, ովքեր կորցրել են վերարտադրվելու ունակությունը: Այս ժամանակահատվածների տեւողությունը մեծապես տարբերվում է կախված օրգանիզմների տեսակից:

Բարենպաստ պայմաններում բնակչությունը պարունակում է բոլոր տարիքային խմբերը և պահպանում է քիչ թե շատ կայուն տարիքային կազմ։ Արագ աճող պոպուլյացիաներում գերակշռում են երիտասարդ անհատները, իսկ նվազող պոպուլյացիաներում գերակշռում են ծերերը, որոնք այլևս չեն կարողանում ինտենսիվ վերարտադրվել։ Նման պոպուլյացիաները անարդյունավետ են և բավականաչափ կայուն չեն:

Տեսարաններ կան պարզ տարիքային կառուցվածք պոպուլյացիաներ, որոնք բաղկացած են գրեթե նույն տարիքի անհատներից:

Օրինակ՝ մեկ պոպուլյացիայի բոլոր միամյա բույսերը գարնանը սածիլման փուլում են, հետո գրեթե միաժամանակ ծաղկում են, իսկ աշնանը սերմեր են տալիս։

Տեսակների մեջ բարդ տարիքային կառուցվածք բնակչությունը միաժամանակ ապրում է մի քանի սերունդ:

Օրինակ, փղերի փորձի մեջ կան երիտասարդ, հասուն և ծերացող կենդանիներ:

Բազմաթիվ սերունդներ (տարբեր տարիքային խմբերի) ընդգրկող պոպուլյացիաներն ավելի կայուն են, ավելի քիչ ենթակա են որոշակի տարում վերարտադրության կամ մահացության վրա ազդող գործոնների ազդեցությանը: Ծայրահեղ պայմանները կարող են հանգեցնել ամենախոցելի տարիքային խմբերի մահվան, սակայն առավել տոկունները գոյատևում են և նոր սերունդներ ծնում:

Օրինակ՝ մարդը համարվում է բարդույթով կենսաբանական տեսակ տարիքային կառուցվածքը. Տեսակի պոպուլյացիաների կայունությունն իրեն դրսևորեց, օրինակ, Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ։

Պոպուլյացիաների տարիքային կառուցվածքներն ուսումնասիրելու համար օգտագործվում են գրաֆիկական տեխնիկա, օրինակ՝ բնակչության տարիքային բուրգերը, որոնք լայնորեն կիրառվում են ժողովրդագրական հետազոտություններում (նկ. 3.9):

Նկ.3.9. Բնակչության տարիքային բուրգեր.

A - զանգվածային վերարտադրություն, B - կայուն բնակչություն, C - բնակչության նվազում

Տեսակի պոպուլյացիաների կայունությունը մեծապես կախված է սեռական կառուցվածքը , այսինքն. տարբեր սեռերի անհատների հարաբերակցությունը. Պոպուլյացիաների ներսում սեռական խմբերը ձևավորվում են մորֆոլոգիայի (մարմնի ձև և կառուցվածք) և տարբեր սեռերի էկոլոգիայի տարբերությունների հիման վրա:

Օրինակ՝ որոշ միջատների մոտ արուներն ունեն թեւեր, իսկ էգերը՝ ոչ, որոշ կաթնասունների արուները՝ եղջյուրներ, բայց էգերի մոտ դրանք բացակայում են, արու թռչունները ունեն վառ փետուր, իսկ էգերը՝ քողարկված։

Էկոլոգիական տարբերություններն արտահայտվում են սննդի նախասիրություններ(շատ մոծակների էգերը արյուն են ծծում, իսկ արուները սնվում են նեկտարով):

Գենետիկական մեխանիզմն ապահովում է ծննդյան ժամանակ երկու սեռերի անհատների մոտավորապես հավասար հարաբերակցություն: Այնուամենայնիվ, սկզբնական հարաբերակցությունը շուտով խախտվում է տղամարդկանց և կանանց միջև ֆիզիոլոգիական, վարքային և էկոլոգիական տարբերությունների արդյունքում՝ առաջացնելով անհավասար մահացություն:

Բնակչության տարիքային և սեռային կառուցվածքի վերլուծությունը հնարավորություն է տալիս կանխատեսել դրանց թիվը մի շարք հաջորդ սերունդների և տարիների համար: Սա կարևոր է ձկնորսության, կենդանիներին կրակելու, բերքը մորեխների արշավանքից փրկելու և այլ դեպքերում հնարավորությունները գնահատելիս:

Բակտերիաները օրգանիզմների ամենահին հայտնի խումբն են։
Շերտավոր քարե կառույցներ՝ ստրոմատոլիտներ, որոշ դեպքերում թվագրվում են արխեոզոյական (արխեյան) սկզբին, այսինքն. որ առաջացել է 3,5 միլիարդ տարի առաջ, բակտերիաների կենսագործունեության արդյունք է, սովորաբար ֆոտոսինթետիկ, այսպես կոչված. կապույտ-կանաչ ջրիմուռներ. Նմանատիպ կառուցվածքներ (կարբոնատներով ներծծված բակտերիալ թաղանթներ) դեռ ձևավորվում են հիմնականում Ավստրալիայի, Բահամյան կղզիների ափերին, Կալիֆոռնիայում և Պարսից ծոցում, բայց դրանք համեմատաբար հազվադեպ են և չեն հասնում մեծ չափերի, քանի որ դրանցով սնվում են խոտակեր օրգանիզմները, օրինակ գաստրոպոդներ. Առաջին միջուկային բջիջները առաջացել են բակտերիայից մոտ 1,4 միլիարդ տարի առաջ:

Archaeobacteria thermoacidophiles-ը համարվում են ամենահին կենդանի օրգանիզմները: Նրանք ապրում են տաք աղբյուրի ջրում՝ թթվայնության բարձր պարունակությամբ։ 55oC-ից ցածր (131oF) նրանք մահանում են:

Ծովերի կենսազանգվածի 90%-ը, պարզվում է, մանրէներ են։

Երկրի վրա կյանքը հայտնվեց
3,416 միլիարդ տարի առաջ, այսինքն՝ 16 միլիոն տարի ավելի շուտ, քան ընդունված է հավատալ գիտական ​​աշխարհում: Մարջաններից մեկի վերլուծությունը, որն ավելի քան 3,416 միլիարդ տարեկան է, ապացուցեց, որ այս մարջանի ձևավորման պահին Երկրի վրա արդեն գոյություն ուներ կյանք մանրէաբանական մակարդակով։

Ամենահին միկրոֆոսիլը
Kakabekia barghoorniana (1964-1986) հայտնաբերվել է Հառիճում, Գյունեդդում, Ուելս, գնահատվում է ավելի քան 4,000,000,000 տարեկան:
Կյանքի ամենահին ձևը
Գրենլանդիայում հայտնաբերվել են մանրադիտակային բջիջների քարացած հետքեր: Պարզվեց, որ դրանք 3800 միլիոն տարեկան են, ինչը նրանց դարձնում է կյանքի ամենահին հայտնի ձևերը:

Բակտերիաներ և էուկարիոտներ
Կյանքը կարող է գոյություն ունենալ բակտերիաների տեսքով. ամենապարզ օրգանիզմները, որոնք միջուկ չունեն բջջում, ամենահինը (արխեա), գրեթե նույնքան պարզ, որքան բակտերիաները, բայց առանձնանում են անսովոր թաղանթով, էուկարիոտները համարվում են դրա գագաթնակետը. Փաստորեն, մնացած բոլոր օրգանիզմները, որոնց գենետիկ կոդը պահվում է բջջի միջուկում:

Երկրի ամենահին բնակիչները հայտնաբերվել են Մարիանայի խրամատում
Կենտրոնում գտնվող աշխարհի ամենախորը Մարիանյան խրամատի հատակին խաղաղ ՕվկիանոսՀայտնաբերվել է գիտությանը անհայտ միաբջիջ օրգանիզմների 13 տեսակ, որոնք անփոփոխ գոյություն են ունեցել գրեթե մեկ միլիարդ տարի։ Միկրոօրգանիզմներ են հայտնաբերվել հողի նմուշներում, որոնք վերցվել են 2002 թվականի աշնանը, Challenger Fault-ում ճապոնական Kaiko ավտոմատ բաթիսկաֆի կողմից 10900 մետր խորության վրա: 10 խորանարդ սանտիմետր հողում հայտնաբերվել են նախկինում անհայտ 449 պարզունակ միաբջիջ կլոր կամ երկարավուն 0,5 - 0,7 մմ չափսերով։ Մի քանի տարվա հետազոտություններից հետո դրանք բաժանվել են 13 տեսակի։ Այս բոլոր օրգանիզմները գրեթե ամբողջությամբ համապատասխանում են այսպես կոչված. «անհայտ կենսաբանական բրածոներ», որոնք հայտնաբերվել են Ռուսաստանում, Շվեդիայում և Ավստրիայում 80-ականներին 540 միլիոնից մինչև միլիարդ տարեկան հողի շերտերում։

Գենետիկական վերլուծության հիման վրա ճապոնացի հետազոտողները պնդում են, որ Մարիանյան խրամատի հատակում հայտնաբերված միաբջիջ օրգանիզմները գոյություն ունեն անփոփոխ ավելի քան 800 միլիոն կամ նույնիսկ միլիարդ տարի: Ըստ երևույթին, սրանք ամենահինն են Երկրի բոլոր բնակիչներից, որոնք այժմ հայտնի են: Չելենջերի խզվածքից միաբջիջ օրգանիզմները ստիպված էին գնալ ծայրահեղ խորություններ՝ գոյատևելու համար, քանի որ օվկիանոսի ծանծաղ շերտերում նրանք չէին կարող մրցել ավելի երիտասարդ և ագրեսիվ օրգանիզմների հետ։

Առաջին բակտերիաները հայտնվել են արխեոզոյական դարաշրջանում
Երկրի զարգացումը բաժանված է հինգ ժամանակաշրջանների, որոնք կոչվում են դարաշրջաններ։ Առաջին երկու դարաշրջանները՝ Արքեոզոյան և Պրոտերոզոյան, տևեցին 4 միլիարդ տարի, այսինքն՝ ամբողջ երկրագնդի պատմության գրեթե 80%-ը։ Արխեոզոյական դարաշրջանում ձևավորվել է Երկիրը, առաջացել է ջուր և թթվածին։ Մոտ 3,5 միլիարդ տարի առաջ հայտնվեցին առաջին մանր բակտերիաները և ջրիմուռները: Պրոտերոզոյան դարաշրջանում՝ մոտ 700 տարի առաջ, առաջին կենդանիները հայտնվեցին ծովում։ Նրանք պարզունակ անողնաշարավորներ էին, ինչպիսիք են որդերն ու մեդուզաները։ Պալեոզոյան դարաշրջանը սկսվել է 590 միլիոն տարի առաջ և տևել 342 միլիոն տարի: Հետո Երկիրը ծածկվեց ճահիճներով։ Պալեոզոյական դարաշրջանում հայտնվել են խոշոր բույսեր, ձկներ և երկկենցաղներ։ Մեզոզոյան դարաշրջանսկսվել է 248 միլիոն տարի առաջ և տևել 183 միլիոն տարի: Այդ ժամանակ Երկիրը բնակեցված էր հսկայական մողես դինոզավրերով: Հայտնվեցին նաև առաջին կաթնասուններն ու թռչունները։ Կենոզոյան դարաշրջանսկսվել է 65 միլիոն տարի առաջ և շարունակվում է մինչ օրս: Այդ ժամանակ առաջացան այն բույսերն ու կենդանիները, որոնք այսօր շրջապատում են մեզ։

Որտեղ են ապրում բակտերիաները
Շատ բակտերիաներ կան հողում, լճերի և օվկիանոսների հատակին, ամենուր, որտեղ օրգանական նյութեր են կուտակվում: Նրանք ապրում են ցրտին, երբ ջերմաչափը զրոյից մի փոքր բարձր է, և տաք թթվային աղբյուրներում, որոնց ջերմաստիճանը 90 ° C-ից բարձր է: Որոշ բակտերիաներ շատ են հանդուրժում: բարձր աղիությունշրջակա միջավայր; մասնավորապես, դրանք Մեռյալ ծովում հայտնաբերված միակ օրգանիզմներն են։ Մթնոլորտում դրանք առկա են ջրի կաթիլներով, և դրանց առատությունն այնտեղ սովորաբար փոխկապակցված է օդի փոշոտության հետ։ Այսպիսով, քաղաքներում անձրևաջրերը շատ ավելի շատ բակտերիաներ են պարունակում, քան գյուղական վայրերում: Դրանք քիչ են լեռնաշխարհի և բևեռային շրջանների ցուրտ օդում, այնուամենայնիվ, հանդիպում են նույնիսկ ստրատոսֆերայի ստորին շերտում 8 կմ բարձրության վրա։

Բակտերիաները ներգրավված են մարսողության մեջ
Կենդանիների մարսողական տրակտը խիտ բնակեցված է մանրէներով (սովորաբար անվնաս): Տեսակների մեծամասնության կյանքի համար դրանք պարտադիր չեն, չնայած նրանք կարող են սինթեզել որոշ վիտամիններ: Այնուամենայնիվ, որոճողների (կով, անտիլոպներ, ոչխարներ) և շատ տերմիտների մոտ նրանք մասնակցում են բուսական սննդի մարսմանը: Բացի այդ, ստերիլ պայմաններում մեծացած կենդանու իմունային համակարգը նորմալ չի զարգանում՝ բակտերիաների կողմից գրգռվածության բացակայության պատճառով։ Աղիքի նորմալ բակտերիալ «ֆլորան» նույնպես կարևոր է այնտեղ ներթափանցող վնասակար միկրոօրգանիզմների ճնշման համար։

Մեկ կետում պահվում է քառորդ միլիոն բակտերիա
Բակտերիաները շատ ավելի փոքր են, քան բազմաբջիջ բույսերի և կենդանիների բջիջները։ Նրանց հաստությունը սովորաբար 0,5–2,0 մկմ է, իսկ երկարությունը՝ 1,0–8,0 մկմ։ Որոշ ձևեր հազիվ են երևում ստանդարտ լուսային մանրադիտակների լուծաչափով (մոտ 0,3 մկմ), բայց կան նաև տեսակներ, որոնք ավելի երկար են, քան 10 միկրոն և լայնությունը, որը նույնպես գերազանցում է այս սահմանները, և մի շարք շատ բարակ բակտերիաներ կարող են գերազանցել 50 միկրոնը: երկարությունը։ Քառորդ միլիոն միջին չափի բակտերիաներ կտեղավորվեն մատիտով գծված կետին համապատասխան մակերեսի վրա։

Բակտերիաները դասեր են տալիս ինքնակազմակերպման մասին
Ստրոմատոլիտներ կոչվող բակտերիաների գաղութներում բակտերիաները ինքնակազմակերպվում են և կազմում հսկայական աշխատանքային խումբ, թեև նրանցից ոչ մեկը չի ղեկավարում մնացածը: Նման ասոցիացիան շատ կայուն է և արագ վերականգնվում է վնասի կամ շրջակա միջավայրի փոփոխության դեպքում: Հետաքրքիր է նաև այն փաստը, որ ստրոմատոլիտի բակտերիաները տարբեր դերեր ունեն՝ կախված այն բանից, թե որտեղ են գտնվում գաղութում, և նրանք բոլորն ունեն ընդհանուր գենետիկական տեղեկատվություն: Այս բոլոր հատկությունները կարող են օգտակար լինել ապագա կապի ցանցերի համար:

Բակտերիաների ունակությունը
Շատ բակտերիաներ ունեն քիմիական ընկալիչներ, որոնք հայտնաբերում են շրջակա միջավայրի թթվայնության փոփոխությունները և շաքարների, ամինաթթուների, թթվածնի և ածխածնի երկօքսիդի կոնցենտրացիան: Շատ շարժուն բակտերիաներ նույնպես արձագանքում են ջերմաստիճանի տատանումներին, իսկ ֆոտոսինթետիկ տեսակները՝ լույսի փոփոխություններին։ Որոշ բակտերիաներ ընկալում են մագնիսական դաշտի գծերի ուղղությունը, այդ թվում՝ Երկրի մագնիսական դաշտը, իրենց բջիջներում առկա մագնետիտի մասնիկների (մագնիսական երկաթի հանքաքար - Fe3O4) օգնությամբ։ Ջրի մեջ բակտերիաներն օգտագործում են այս ունակությունը՝ լողալու ուժային գծերով՝ բարենպաստ միջավայր փնտրելու համար:

Բակտերիաների հիշողություն
Բակտերիաների պայմանական ռեֆլեքսները անհայտ են, բայց նրանք ունեն որոշակի պարզունակ հիշողություն: Լողալու ընթացքում նրանք համեմատում են գրգիռի ընկալվող ինտենսիվությունը նրա նախկին արժեքի հետ, այսինքն. որոշել՝ այն մեծացել է, թե փոքրացել, և դրա հիման վրա պահպանել շարժման ուղղությունը կամ փոխել այն։

Յուրաքանչյուր 20 րոպեն մեկ բակտերիաների թիվը կրկնապատկվում է
Մասամբ մանրէների փոքր չափերի պատճառով նրանց նյութափոխանակության ինտենսիվությունը շատ բարձր է։ Առավել բարենպաստ պայմաններում որոշ բակտերիաներ կարող են կրկնապատկել իրենց ընդհանուր զանգվածը և առատությունը մոտավորապես յուրաքանչյուր 20 րոպեն մեկ: Դա պայմանավորված է նրանով, որ նրանց մի շարք կարևորագույն ֆերմենտային համակարգեր գործում են շատ բարձր արագությամբ: Այսպիսով, նապաստակին անհրաժեշտ է մի քանի րոպե սպիտակուցի մոլեկուլ սինթեզելու համար, իսկ բակտերիաներին՝ վայրկյաններ: Սակայն բնական միջավայրում, օրինակ՝ հողում, բակտերիաների մեծ մասը «սոված դիետայի վրա է», ուստի, եթե նրանց բջիջները բաժանվում են, ապա ոչ թե 20 րոպեն մեկ, այլ մի քանի օրը մեկ։

Մեկ օրվա ընթացքում 1 բակտերիա կարող է ձևավորել 13 տրիլիոն այլ բակտերիա
E. coli-ի մեկ բակտերիան (Esherichia coli) օրվա ընթացքում կարող էր սերունդ տալ, որի ընդհանուր ծավալը կբավարարի 2 քառակուսի կմ տարածքով և 1 կմ բարձրությամբ բուրգ կառուցելու համար։ Բարենպաստ պայմաններում 48 ժամվա ընթացքում մեկ խոլերայի վիբրիոն (Vibrio cholerae) 22 * ​​1024 տոննա կշռող սերունդ կտա, ինչը 4 հազար անգամ ավելի է, քան երկրագնդի զանգվածը։ Բարեբախտաբար, միայն փոքր թվով բակտերիաներ են գոյատևում:

Քանի բակտերիա կա հողում
Հողի վերին շերտը պարունակում է 100000-ից մինչև 1 միլիարդ բակտերիաներ 1 գ-ում, այսինքն. հեկտարից մոտ 2 տոննա։ Սովորաբար, բոլոր օրգանական մնացորդները, երբ հայտնվել են գետնին, արագ օքսիդանում են բակտերիաների և սնկերի կողմից:

Բակտերիաները ուտում են թունաքիմիկատներ
Գենետիկորեն ձևափոխված սովորական E. coli-ն ունակ է ուտելու ֆոսֆորօրգանական միացություններ՝ թունավոր նյութեր, որոնք թունավոր են ոչ միայն միջատների, այլև մարդկանց համար: Ֆոսֆորօրգանական միացությունների դասը ներառում է քիմիական զենքի որոշ տեսակներ, օրինակ՝ սարինի գազը, որն ունի նյարդային կաթվածահար ազդեցություն։

Հատուկ ֆերմենտը՝ հիդրոլազի մի տեսակ, որն ի սկզբանե հայտնաբերվել է որոշ «վայրի» հողի բակտերիաներում, օգնում է մոդիֆիկացված E. coli-ին զբաղվել ֆոսֆորօրգանական պարունակությամբ: Բակտերիաների գենետիկորեն առնչվող բազմաթիվ տեսակների փորձարկումից հետո գիտնականներն ընտրել են մի շտամ, որը 25 անգամ ավելի արդյունավետ է ոչնչացնում թունաքիմիկատ մեթիլ պարաթիոնը, քան հողի բնօրինակ բակտերիաները: Որպեսզի թույն ուտողները «չփախչեն», նրանց ամրացրել են ցելյուլոզայի մատրիցայի վրա՝ հայտնի չէ, թե ինչպես իրեն կպահի տրանսգենիկ E. coli-ն, երբ այն ազատ արձակվի։

Բակտերիաները հաճույքով կուտեն շաքարավազի հետ պլաստիկը
Պոլիէթիլենը, պոլիստիրոլը և պոլիպրոպիլենը, որոնք կազմում են քաղաքային թափոնների մեկ հինգերորդը, գրավիչ են դարձել հողի բակտերիաների համար: Պոլիստիրոլի ստիրոլի միավորները փոքր քանակությամբ այլ նյութի հետ խառնելիս առաջանում են «կեռիկներ», որոնց վրա կարող են բռնել սախարոզայի կամ գլյուկոզայի մասնիկներ։ Շաքարները «կախվում» են ստիրոլի շղթաներից, ինչպես կախազարդերը՝ կազմելով ստացված պոլիմերի ընդհանուր քաշի ընդամենը 3%-ը։ Բայց Pseudomonas-ը և Bacillus բակտերիաները նկատում են շաքարների առկայությունը և դրանք ուտելով ոչնչացնում են պոլիմերային շղթաները։ Արդյունքում մի քանի օրվա ընթացքում պլաստմասսաները սկսում են քայքայվել։ Վերամշակման վերջնական արտադրանքը ածխաթթու գազն ու ջուրն է, սակայն դրանց հասնելու ճանապարհին հայտնվում են օրգանական թթուներ և ալդեհիդներ։

Սուկինինաթթու բակտերիայից
Որոճողների մեջ հայտնաբերվել է որոճողների մարսողական համակարգի մի հատված նոր տեսակըբակտերիաներ, որոնք արտադրում են սուկինինաթթու: Մանրէները հիանալի ապրում և բազմանում են առանց թթվածնի, ածխածնի երկօքսիդի մթնոլորտում: Բացի սուկինինաթթվից, նրանք արտադրում են քացախաթթու և ձևանմուշ: Նրանց համար հիմնական սննդային ռեսուրսը գլյուկոզան է. 20 գրամ գլյուկոզայից բակտերիաները ստեղծում են գրեթե 14 գրամ սուկինինաթթու:

Խորը ծովի բակտերիաների կրեմ
Կալիֆորնիայի Խաղաղ օվկիանոսի ծովածոցում 2 կմ խորությամբ հիդրոթերմալ ճեղքվածքից հավաքված բակտերիաները կօգնեն ստեղծել լոսյոն, որն արդյունավետ կերպով պաշտպանում է ձեր մաշկը արևի վնասակար ճառագայթներից: Այստեղ բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման տակ ապրող մանրէների թվում կա Thermus thermophilus-ը։ Նրանց գաղութները ծաղկում են 75 աստիճան Ցելսիուսի պայմաններում: Գիտնականները պատրաստվում են օգտագործել այս բակտերիաների խմորման գործընթացը։ Արդյունքը «սպիտակուցների կոկտեյլ» է, որը ներառում է ֆերմենտներ, որոնք հատկապես եռանդուն են ոչնչացնում բարձր ռեակտիվ քիմիական նյութերը, որոնք արտադրվում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների կողմից և մասնակցում են մաշկի քայքայող ռեակցիաներին: Ըստ մշակողների՝ նոր բաղադրիչները կարող են երեք անգամ ավելի արագ ոչնչացնել ջրածնի պերօքսիդը 40 աստիճան Ցելսիուսի դեպքում, քան 25-ի դեպքում։

Մարդիկ Homo sapiens-ի և բակտերիաների հիբրիդներ են
Մարդը, ըստ էության, մարդկային բջիջների, ինչպես նաև բակտերիալ, սնկային և վիրուսային կյանքի ձևերի հավաքածու է, ասում են բրիտանացիները, և այս կոնգլոմերատում մարդու գենոմը բացարձակապես չի գերակշռում: Մարդու մարմնում, ի դեպ, կան մի քանի տրիլիոն բջիջներ և ավելի քան 100 տրիլիոն բակտերիաներ, հինգ հարյուր տեսակ։ Բակտերիաները, ոչ թե մարդկային բջիջները, առաջատար են մեր օրգանիզմում ԴՆԹ-ի քանակով: Այս կենսաբանական համակեցությունը ձեռնտու է երկու կողմերին էլ:

Բակտերիաները կուտակում են ուրան
Pseudomonas մանրէի մեկ շտամն ի վիճակի է արդյունավետ կերպով գրավել ուրանը և այլ ծանր մետաղները շրջակա միջավայրից: Հետազոտողները Թեհրանի մետալուրգիական գործարաններից մեկի կեղտաջրերից առանձնացրել են բակտերիաների այս տեսակը։ Մաքրման աշխատանքների հաջողությունը կախված է ջերմաստիճանից, շրջակա միջավայրի թթվայնությունից և ծանր մետաղների պարունակությունից: Լավագույն արդյունքները եղել են 30 աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանում մի փոքր թթվային միջավայրում՝ ուրանի կոնցենտրացիան 0,2 գրամ մեկ լիտրում: Նրա հատիկները կուտակվում են բակտերիաների պատերում՝ հասնելով 174 մգ-ի մեկ գրամ բակտերիաների չոր քաշի համար։ Բացի այդ, մանրէը շրջակա միջավայրից որսում է պղինձ, կապար և կադմիում և այլ ծանր մետաղներ: Հայտնագործությունը կարող է հիմք ծառայել ծանր մետաղներից կեղտաջրերի մաքրման նոր մեթոդների մշակման համար։

Անտարկտիդայում հայտնաբերվել են գիտությանը անհայտ բակտերիաների երկու տեսակներ
Sejongia jeonnii և Sejongia antarctica նոր միկրոօրգանիզմները գրամ-բացասական բակտերիաներ են, որոնք պարունակում են դեղին պիգմենտ:

Այնքան շատ բակտերիաներ մաշկի վրա:
Կրծող խլուրդ առնետների մաշկի վրա մեկ քառակուսի դյույմի վրա կա մինչև 516000 բակտերիա, նույն կենդանու մաշկի չոր հատվածներում, օրինակ՝ առջևի թաթերի վրա, մեկ քառակուսի դյույմի վրա կա ընդամենը 13000 բակտերիա։

Բակտերիաներ իոնացնող ճառագայթման դեմ
Deinococcus radiodurans միկրոօրգանիզմը ունակ է դիմակայել 1,5 միլիոն ռադ: իոնացնող ճառագայթումը, որը գերազանցում է կյանքի այլ ձևերի մահացու մակարդակը ավելի քան 1000 անգամ: Մինչ այլ օրգանիզմների ԴՆԹ-ն կկործանվի և կկործանվի, այս միկրոօրգանիզմի գենոմը չի վնասվի: Նման կայունության գաղտնիքը գենոմի հատուկ ձևի մեջ է, որը շրջան է հիշեցնում։ Հենց այս փաստն է նպաստում ճառագայթման նման դիմադրությանը։

Միկրոօրգանիզմներ տերմիտների դեմ
Formosan (ԱՄՆ) տերմիտների դեմ պայքարող գործակալը օգտագործում է տերմիտների բնական թշնամիներ՝ մի քանի տեսակի բակտերիաներ և սնկեր, որոնք վարակում և սպանում են նրանց: Միջատի վարակվելուց հետո նրա մարմնում նստում են սնկերը և բակտերիաները՝ ձևավորելով գաղութներ։ Երբ միջատը սատկում է, նրա մնացորդները դառնում են սպորների աղբյուր, որոնք վարակում են մյուս միջատներին։ Ընտրվել են միկրոօրգանիզմներ, որոնք համեմատաբար դանդաղ են բազմանում՝ վարակված միջատը պետք է ժամանակ ունենա վերադառնալու բույն, որտեղ վարակը կփոխանցվի գաղութի բոլոր անդամներին:

Բևեռում ապրում են միկրոօրգանիզմներ
Հյուսիսային և հարավային բևեռների մոտ գտնվող ժայռերի վրա հայտնաբերվել են մանրէաբանական գաղութներ։ Այս վայրերն այնքան էլ հարմար չեն կյանքի համար. չափազանց ցածր ջերմաստիճանի, ուժեղ քամիների և կոշտ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման համադրությունը հիանալի տեսք ունի: Սակայն գիտնականների կողմից ուսումնասիրված ժայռոտ հարթավայրերի 95 տոկոսը բնակեցված է միկրոօրգանիզմներով։

Այս միկրոօրգանիզմները բավականաչափ լույս ունեն, որը ներթափանցում է քարերի տակ նրանց միջև եղած բացերի միջով՝ արտացոլվելով հարևան քարերի մակերեսներից։ Ջերմաստիճանի փոփոխության պատճառով (քարերը տաքանում են արևի կողմից և սառչում, երբ դա չի լինում), տեղաշարժեր են տեղի ունենում քարերի տեղադրման մեջ, որոշ քարեր գտնվում են կատարյալ մթության մեջ, իսկ մյուսները, ընդհակառակը, ընկնում են լույսի մեջ։ Նման տեղաշարժերից հետո միկրոօրգանիզմները մթնած քարերից «գաղթում» են դեպի լուսավորված քարերը։

Բակտերիաները ապրում են խարամի կույտերում
Մոլորակի ամենաալկալիասեր կենդանի օրգանիզմները ապրում են ԱՄՆ-ի աղտոտված ջրերում: Գիտնականները հայտնաբերել են մանրէաբանական համայնքներ, որոնք ծաղկում են խարամի կույտերում Չիկագոյի հարավ-արևմուտքում գտնվող Կալում լեյքի տարածքում, որտեղ ջրի pH-ը 12,8 է: Նման միջավայրում ապրելը համեմատելի է կաուստիկ սոդայի կամ հատակը լվանալու հեղուկում ապրելու հետ։ Նման աղբավայրերում օդը և ջուրը փոխազդում են խարամների հետ, որոնցում առաջանում է կալցիումի հիդրօքսիդ (կաուստիկ սոդա), որը բարձրացնում է pH-ը։ Բակտերիան հայտնաբերվել է Ինդիանա նահանգի և Իլինոյս նահանգի ավելի քան մեկ դար արդյունաբերական երկաթի աղբավայրերի աղտոտված ստորերկրյա ջրերի ուսումնասիրության արդյունքում:

Գենետիկական վերլուծությունը ցույց է տվել, որ այդ բակտերիաներից մի քանիսը Clostridium և Bacillus տեսակների մերձավոր ազգականներն են: Այս տեսակները նախկինում հայտնաբերվել են Կալիֆորնիայի Մոնո լճի թթվային ջրերում, Գրենլանդիայի տուֆի սյուներում և Աֆրիկայում ոսկու խորքային հանքավայրի ցեմենտով աղտոտված ջրերում: Այս օրգանիզմներից ոմանք օգտագործում են մետաղական երկաթի խարամների կոռոզիայի ժամանակ արձակված ջրածին։ Թե ինչպես են արտասովոր բակտերիաները հայտնվել խարամի կույտերի մեջ, մնում է առեղծված: Հնարավոր է, որ բնիկ բակտերիաները վերջին հարյուրամյակի ընթացքում հարմարվել են իրենց ծայրահեղ միջավայրին:

Ջրի աղտոտվածությունը որոշում են մանրէները
Փոփոխված E. coli բակտերիաները աճեցվում են աղտոտիչներով միջավայրում, և դրանց քանակը որոշվում է ժամանակի տարբեր կետերում: Բակտերիաներն ունեն ներկառուցված գեն, որը թույլ է տալիս բջիջներին փայլել մթության մեջ: Փայլի պայծառությամբ կարելի է դատել դրանց թիվը։ Բակտերիաները սառեցվում են պոլիվինիլային սպիրտում, այնուհետև նրանք կարող են դիմակայել ցածր ջերմաստիճաններին՝ առանց լուրջ վնասների։ Այնուհետև դրանք հալեցնում են, աճեցնում են կախովի մեջ և օգտագործվում հետազոտության մեջ: Աղտոտված միջավայրում բջիջները վատանում են և ավելի հաճախ մահանում: Մահացած բջիջների քանակը կախված է աղտոտման ժամանակից և աստիճանից: Այս ցուցանիշները տարբերվում են ծանր մետաղների և օրգանական նյութերի համար: Ցանկացած նյութի դեպքում մահացության արագությունը և մահացած բակտերիաների քանակի կախվածությունը չափաբաժնից տարբեր են:

Վիրուսներն ունեն
... օրգանական մոլեկուլների բարդ կառուցվածք, որն առավել կարևոր է՝ սեփական, վիրուսային գենետիկ կոդի առկայությունը և վերարտադրվելու ունակությունը:

Վիրուսների ծագումը
Ընդհանրապես ընդունված է, որ վիրուսներն առաջացել են բջջի առանձին գենետիկ տարրերի մեկուսացման (ինքնավարման) արդյունքում, որոնք, բացի այդ, ստացել են օրգանիզմից օրգանիզմ փոխանցվելու հատկություն։ Վիրուսների չափերը տատանվում են 20-ից 300 նմ (1 նմ = 10–9 մ): Գրեթե բոլոր վիրուսներն իրենց չափերով ավելի փոքր են, քան բակտերիաները: Այնուամենայնիվ, ամենախոշոր վիրուսները, ինչպիսիք են վակցինիայի վիրուսը, նույն չափի են, ինչ ամենափոքր բակտերիաները (քլամիդիա և ռիկետսիա):

Վիրուսներ - ուղղակի քիմիայից Երկրի վրա կյանքի անցման ձև
Կա վարկած, որ վիրուսները մեկ անգամ են առաջացել շատ վաղուց՝ շնորհիվ ներբջջային բարդույթների, որոնք ազատություն են ձեռք բերել: Նորմալ բջջի ներսում տեղի է ունենում բազմաթիվ տարբեր գենետիկական կառուցվածքների շարժում (սուրհանդակ ՌՆԹ և այլն, և այլն), որոնք կարող են լինել վիրուսների նախահայրերը։ Բայց, թերևս, ամեն ինչ լրիվ հակառակն էր, և վիրուսները կյանքի ամենահին ձևն են, ավելի ճիշտ՝ անցումային փուլը «պարզապես քիմիայից» դեպի Երկրի վրա կյանք:
Նույնիսկ հենց էուկարիոտների ծագումը (և, հետևաբար, բոլոր միաբջիջ և բազմաբջիջ օրգանիզմների, այդ թվում՝ դուք և ես), ​​որոշ գիտնականներ կապում են վիրուսների հետ: Հնարավոր է, որ մենք հայտնվել ենք վիրուսների ու բակտերիաների «համագործակցության» արդյունքում։ Առաջինն ապահովում էր գենետիկ նյութ, իսկ երկրորդը՝ ռիբոսոմները՝ սպիտակուցային ներբջջային գործարաններ։

Վիրուսները չեն կարող
... ինքնուրույն վերարտադրվել - նրանց համար դա արվում է բջջի ներքին մեխանիզմների միջոցով, որոնք վիրուսը վարակում է: Վիրուսն ինքնին չի կարող աշխատել նաև իր գեների հետ՝ այն ի վիճակի չէ սինթեզել սպիտակուցներ, թեև ունի սպիտակուցային պատյան։ Այն պարզապես բջիջներից գողանում է պատրաստի սպիտակուցներ։ Որոշ վիրուսներ նույնիսկ պարունակում են ածխաջրեր և ճարպեր, բայց կրկին գողացվածներ: Տուժած բջիջից դուրս վիրուսը պարզապես շատ բարդ մոլեկուլների հսկայական կուտակում է, բայց դուք չունեք նյութափոխանակություն կամ որևէ այլ ակտիվ գործողություններ:

Զարմանալի է, որ մոլորակի ամենապարզ արարածները (մենք դեռ պայմանականորեն վիրուսներին արարածներ կանվանենք) գիտության ամենամեծ առեղծվածներից են:

Ամենամեծ Mimi վիրուսը կամ Mimivirus
... (որն առաջացնում է գրիպի բռնկում) 3 անգամ ավելի շատ է, քան մյուս վիրուսները, 40 անգամ ավելի, քան մյուսները: Այն կրում է 1260 գեն (1,2 միլիոն «տառային» հիմք, որն ավելի շատ է, քան մյուս բակտերիաները), մինչդեռ հայտնի վիրուսներն ունեն ընդամենը երեքից հարյուր գեն։ Միևնույն ժամանակ, վիրուսի գենետիկ կոդը բաղկացած է ԴՆԹ-ից և ՌՆԹ-ից, մինչդեռ բոլոր հայտնի վիրուսներն օգտագործում են այս «կյանքի հաբերից» միայն մեկը, բայց ոչ երբեք երկուսը միասին։ 50 Mimi գեները պատասխանատու են այնպիսի բաների համար, որոնք նախկինում երբեք չեն տեսել վիրուսների մեջ: Մասնավորապես, Mimi-ն ունակ է ինքնուրույն սինթեզել 150 տեսակի սպիտակուցներ և նույնիսկ վերականգնել սեփական վնասված ԴՆԹ-ն, ինչը, ընդհանուր առմամբ, անհեթեթություն է վիրուսների համար։

Վիրուսների գենետիկ կոդի փոփոխությունները կարող են դրանք մահացու դարձնել
Ամերիկացի գիտնականները փորձարկեցին ժամանակակից գրիպի վիրուսը՝ տհաճ և ծանր, բայց ոչ շատ մահացու հիվանդություն, այն խաչակնքելով 1918 թվականի տխրահռչակ «իսպանական գրիպի» վիրուսի հետ: Փոփոխված վիրուսը տեղում սպանել է մկներին՝ «իսպանական գրիպին» բնորոշ ախտանիշներով (սուր թոքաբորբ և ներքին արյունահոսություն)։ Միևնույն ժամանակ, գենետիկ մակարդակով նրա տարբերությունները ժամանակակից վիրուսից նվազագույն են եղել։

1918 թվականին իսպանական գրիպի համաճարակից ավելի շատ մարդ է մահացել, քան ժանտախտի և խոլերայի միջնադարյան ամենավատ համաճարակների ժամանակ, և նույնիսկ ավելին, քան առաջին գծի կորուստները։ համաշխարհային պատերազմ. Գիտնականները ենթադրում են, որ իսպանական գրիպի վիրուսը կարող էր առաջանալ այսպես կոչված «թռչնագրիպի» վիրուսից՝ զուգակցվելով սովորական վիրուսի հետ, օրինակ՝ խոզերի օրգանիզմում։ Եթե ​​թռչնագրիպը հաջողությամբ խառնվում է մարդու հետ և ստանում է մարդուց մարդուն անցնելու հնարավորություն, ապա մենք ստանում ենք հիվանդություն, որը կարող է համաշխարհային համաճարակի պատճառ դառնալ և մի քանի միլիոն մարդու կյանք խլել։

առավելապես ուժեղ թույն
... այժմ համարվում է բացիլ D-ի թույնը: Դրանից 20 մգ-ը բավական է Երկրի ողջ բնակչությանը թունավորելու համար:

Վիրուսները կարող են լողալ
Լադոգայի ջրերում ապրում են ութ տեսակի ֆագային վիրուսներ, որոնք տարբերվում են ձևով, չափերով և ոտքերի երկարությամբ։ Նրանց թիվը շատ ավելին է, քան բնորոշ է քաղցրահամ ջրի համար՝ նմուշի մեկ լիտրում երկուից տասներկու միլիարդ մասնիկ: Որոշ նմուշներում եղել են միայն երեք տեսակի ֆագեր, որոնց ամենաբարձր պարունակությունն ու բազմազանությունը եղել է ջրամբարի կենտրոնական մասում՝ բոլոր ութ տեսակները: Սովորաբար հակառակն է լինում, լճերի ափամերձ տարածքներում ավելի շատ միկրոօրգանիզմներ կան։

Վիրուսների լռություն
Շատ վիրուսներ, ինչպիսիք են հերպեսը, ունեն երկու փուլ իրենց զարգացման մեջ: Առաջինը տեղի է ունենում նոր հյուրընկալողի վարակվելուց անմիջապես հետո և երկար չի տևում: Հետո վիրուսը, ասես, «լռում է» ու անաղմուկ կուտակվում մարմնում։ Երկրորդը կարող է սկսվել մի քանի օրից, շաբաթից կամ տարի անց, երբ «լուռ» վիրուսն առայժմ սկսում է ձնահյուսի պես բազմանալ ու հիվանդություն առաջացնել։ «Լատենտ» փուլի առկայությունը պաշտպանում է վիրուսը անհետացումից, երբ ընդունող բնակչությունը արագորեն իմունիտետ է դառնում դրա նկատմամբ: Որքան անկանխատեսելի է արտաքին միջավայրը վիրուսի տեսակետից, այնքան նրա համար կարեւոր է «լռության» շրջանը։

Վիրուսները կարևոր դեր են խաղում
Ցանկացած ջրամբարի կյանքում վիրուսները կարևոր դեր են խաղում: Դրանց թիվը մեկ լիտրում հասնում է մի քանի միլիարդ մասնիկի։ ծովի ջուրբևեռային, բարեխառն և արևադարձային լայնություններում։ Քաղցրահամ լճերում վիրուսի պարունակությունը սովորաբար 100 անգամից պակաս է: Ինչու են Լադոգայում այդքան շատ վիրուսներ և դրանք այդքան անսովոր բաշխված, մնում է պարզել: Սակայն հետազոտողները չեն կասկածում, որ միկրոօրգանիզմները զգալի ազդեցություն ունեն էկոլոգիական վիճակբնական ջուր.

Սովորական ամեոբայում հայտնաբերվել է դրական արձագանք մեխանիկական թրթռումների աղբյուրին
Amoeba proteus-ը քաղցրահամ ջրերի մոտ 0,25 մմ երկարությամբ ամեոբա է, խմբի ամենատարածված տեսակներից մեկը։ Այն հաճախ օգտագործվում է դպրոցական փորձերի և լաբորատոր հետազոտությունների համար: Սովորական ամեոբան հանդիպում է աղտոտված ջրով լճակների հատակի ցեխի մեջ: Այն կարծես փոքր, անգույն ժելատինե գունդ է, որը հազիվ տեսանելի է անզեն աչքով:

Սովորական ամեոբայում (Amoeba proteus) հայտնաբերվել է այսպես կոչված վիբրոտաքսիս՝ 50 Հց հաճախականությամբ մեխանիկական թրթռումների աղբյուրի նկատմամբ դրական ռեակցիայի տեսքով։ Սա պարզ է դառնում, եթե նկատի ունենանք, որ թարթիչավորների որոշ տեսակներում, որոնք ամեոբայի համար կերակուր են ծառայում, թարթիչավորների ծեծի հաճախականությունը տատանվում է 40-60 Հց-ի միջև։ Ամեոբան ցուցադրում է նաև բացասական ֆոտոտաքսիս: Այս երեւույթը բաղկացած է նրանից, որ կենդանին փորձում է լուսավորված տարածքից տեղափոխվել ստվեր։ Ամեոբայում թերմոտակտիկան նույնպես բացասական է՝ այն տեղափոխվում է ջրային մարմնի ավելի տաք հատվածից դեպի ավելի քիչ տաքացած հատված։ Հետաքրքիր է դիտել ամեոբայի գալվանոտաքսիսը։ Եթե ​​թույլ էլեկտրական հոսանք անցնում է ջրի միջով, ապա ամեոբան պսեւդոպոդներ է արձակում միայն այն կողմից, որը դեմ է դեպի բացասական բևեռը՝ կաթոդը։

Ամենամեծ ամեոբա
Ամենամեծ ամեոբաներից մեկը քաղցրահամ ջրերի տեսակներ Pelomyxa (Chaos) carolinensis 2–5 մմ երկարությամբ:

Ամեոբան շարժվում է
Բջջի ցիտոպլազմը գտնվում է մշտական ​​շարժման մեջ. Եթե ​​ցիտոպլազմայի հոսանքը շտապում է ամեոբայի մակերևույթի մի կետ, ապա այս տեղում նրա մարմնի վրա առաջանում է ելուստ: Այն մեծանում է, դառնում մարմնի ելք՝ կեղծոտ, նրա մեջ հոսում է ցիտոլազմ, և ամեոբան այդպես է շարժվում։

Մանկաբարձուհի ամեոբայի համար
Ամեոբան շատ պարզ օրգանիզմ է, որը բաղկացած է մեկ բջջից, որը բազմանում է պարզ բաժանման միջոցով։ Նախ, ամեոբայի բջիջը կրկնապատկում է իր գենետիկական նյութը՝ ստեղծելով երկրորդ միջուկը, իսկ հետո փոխում է ձևը՝ մեջտեղում ձևավորելով սեղմում, որն աստիճանաբար բաժանում է այն երկու դուստր բջիջների։ Նրանց միջեւ բարակ կապոց կա, որը քաշում են տարբեր ուղղություններով։ Ի վերջո, կապանը կոտրվում է, և դուստր բջիջները սկսում են ինքնուրույն կյանք:

Սակայն ամեոբայի որոշ տեսակների մեջ վերարտադրության գործընթացը բոլորովին էլ այնքան էլ պարզ չէ։ Նրանց դուստր բջիջները չեն կարող ինքնուրույն կոտրել կապանը և երբեմն նորից միաձուլվել երկու միջուկով մեկ բջջի մեջ: Բաժանվող ամեոբաները օգնության են կանչում՝ արձակելով հատուկ քիմիական նյութ, որին արձագանքում է «մանկաբարձ ամեոբան»։ Գիտնականները կարծում են, որ, ամենայն հավանականությամբ, սա նյութերի համալիր է, այդ թվում՝ սպիտակուցների, լիպիդների և շաքարների բեկորներ։ Ըստ երևույթին, երբ ամեոբայի բջիջը բաժանվում է, նրա թաղանթը լարվում է, ինչը հանգեցնում է քիմիական ազդանշանի արտազատմանը: արտաքին միջավայր. Հետո բաժանող ամեոբային օգնում է մեկ ուրիշը, որը գալիս է ի պատասխան հատուկ քիմիական ազդանշանի։ Այն ներմուծվում է բաժանվող բջիջների միջև և ճնշում է կապանի վրա, մինչև այն կոտրվի:

կենդանի բրածոներ
Դրանցից ամենահինները ռադիոլարերն են՝ միաբջիջ օրգանիզմներ, որոնք ծածկված են կեղևանման աճով՝ սիլիցիումի խառնուրդով, որոնց մնացորդները հայտնաբերվել են նախաքեմբրյան հանքավայրերում, որոնց տարիքը տատանվում է մեկից երկու միլիարդ տարի։

Ամենակարևորը
Կես միլիմետրից պակաս երկարությամբ ուշագնաց կենդանին համարվում է Երկրի վրա կյանքի ամենադժվար ձևը: Այս կենդանին կարող է դիմակայել 270 աստիճան Ցելսիուսից մինչև 151 աստիճան ջերմաստիճանի, ռենտգենյան ճառագայթների ազդեցությանը, վակուումային պայմաններին և ճնշումներին, որոնք վեց անգամ գերազանցում են ամենախորը օվկիանոսի հատակին: Թարդիգրադները կարող են ապրել ջրհեղեղներում և որմնադրությանը պատված ճեղքերում: Այս փոքրիկ արարածներից մի քանիսը կենդանացան թանգարանային հավաքածուների չոր մամուռում մեկ դար ձմեռելուց հետո:

Ականտարիան (Acantharia), ռադիոլարերի հետ կապված ամենապարզ օրգանիզմները, հասնում են 0,3 մմ երկարության։ Նրանց կմախքը կազմված է ստրոնցիումի սուլֆատից։

Ֆիտոպլանկտոնի ընդհանուր զանգվածը կազմում է ընդամենը 1,5 միլիարդ տոննա, մինչդեռ զոոպալկտոնի զանգվածը կազմում է 20 միլիարդ տոննա:

Թարթիչավոր-կոշիկի շարժման արագությունը (Paramecium caudatum) վայրկյանում 2 մմ է։ Սա նշանակում է, որ կոշիկը մեկ վայրկյանում լողում է 10-15 անգամ ավելի մեծ տարածություն, քան իր մարմնի երկարությունը։ Թարթիչավոր-կոշիկի մակերեսին կա 12 հազար թարթիչ։

Euglena green (Euglena viridis) կարող է ծառայել որպես ջրի կենսաբանական մաքրման աստիճանի լավ ցուցանիշ։ Բակտերիաների աղտոտվածության նվազմամբ դրա թիվը կտրուկ աճում է։

Որո՞նք էին երկրի վրա կյանքի ամենավաղ ձևերը:
Այն արարածները, որոնք ոչ բույսեր են, ոչ կենդանիներ, կոչվում են ռանգոմորֆներ: Նրանք առաջին անգամ բնակություն են հաստատել օվկիանոսի հատակին մոտ 575 միլիոն տարի առաջ՝ վերջին գլոբալ սառցադաշտից հետո (այս անգամ կոչվում է Եդիակարանի շրջան) և եղել են առաջին փափուկ մարմնով արարածներից։ Այս խումբը գոյություն ուներ մինչև 542 միլիոն տարի առաջ, երբ արագ վերարտադրվող ժամանակակից կենդանիները տեղահանեցին այս տեսակների մեծ մասը:

Օրգանիզմները հավաքվել են ճյուղավորվող մասերի ֆրակտալ նախշերով: Նրանք ի վիճակի չէին շարժվել և չունեին վերարտադրողական օրգաններ, բայց բազմանում էին՝ ըստ երևույթին ստեղծելով նոր ճյուղեր։ Յուրաքանչյուր ճյուղավորվող տարր բաղկացած էր բազմաթիվ խողովակներից, որոնք իրար են պահվում կիսակոշտ օրգանական կմախքի միջոցով: Գիտնականները գտել են մի քանի տարբեր ձևերով հավաքված ռանգոմորֆներ, որոնք, նրա կարծիքով, սնունդ են հավաքել ջրի սյունակի տարբեր շերտերում: Ըստ հետազոտողի, ֆրակտալային օրինաչափությունը բավականին բարդ է, բայց օրգանիզմների միմյանց նմանությունը բավականաչափ պարզ գենոմ է ստեղծել՝ նոր ազատ լողացող ճյուղեր ստեղծելու և ճյուղերը ավելի բարդ կառուցվածքների միացնելու համար:

Նյուֆաունդլենդում հայտնաբերված ֆրակտալ օրգանիզմն ուներ 1,5 սանտիմետր լայնություն և 2,5 սանտիմետր երկարություն։
Այդպիսի օրգանիզմները կազմում էին Եդիակարանում ապրող բոլոր կենդանիների մինչև 80%-ը, երբ չկային շարժական կենդանիներ: Սակայն ավելի շարժական օրգանիզմների հայտնվելով սկսվեց նրանց անկումը, ինչի արդյունքում դրանք ամբողջությամբ փոխարինվեցին:

Օվկիանոսի հատակի խորքում անմահ կյանք կա
Ծովերի և օվկիանոսների հատակի մակերեսի տակ կա մի ամբողջ կենսոլորտ։ Պարզվում է, որ հատակից 400-800 մետր խորության վրա՝ հնագույն նստվածքների ու ժայռերի հաստության մեջ, ապրում են անհամար բակտերիաներ։ Որոշ կոնկրետ նմուշների տարիքը գնահատվում է 16 միլիոն տարի: Նրանք գործնականում անմահ են, ասում են գիտնականները։

Հետազոտողները կարծում են, որ հենց նման պայմաններում՝ հատակային ժայռերի խորքերում, կյանքն առաջացել է ավելի քան 3,8 միլիարդ տարի առաջ և միայն ավելի ուշ, երբ մակերեսի շրջակա միջավայրը դարձել է բնակելի, այն տիրապետել է օվկիանոսին և ցամաքին: Կյանքի հետքեր (բրածոներ) ներքևի ժայռերի մեջ, որոնք վերցված են ներքևի մակերևույթի տակ շատ մեծ խորությունից, գիտնականները երկար ժամանակ հայտնաբերել են: Հավաքված նմուշների զանգված, որոնցում նրանք հայտնաբերել են կենդանի միկրոօրգանիզմներ: Այդ թվում՝ օվկիանոսի հատակից ավելի քան 800 մետր խորությունից բարձրացած ժայռերի մեջ: Նստվածքի որոշ նմուշներ շատ միլիոնավոր տարվա վաղեմություն ունեն, ինչը նշանակում էր, որ, օրինակ, նման նմուշում թակարդված բակտերիան նույն տարիքն ուներ: Բակտերիաների մոտ մեկ երրորդը, որոնք գիտնականները հայտնաբերել են խոր հատակի ժայռերում, կենդանի են: Արևի լույսի բացակայության դեպքում այս արարածների էներգիայի աղբյուրը տարբեր երկրաքիմիական գործընթացներն են:

Ծովի հատակի տակ գտնվող բակտերիալ կենսոլորտը շատ մեծ է և գերազանցում է ցամաքում ապրող բոլոր բակտերիաներին: Ուստի այն նկատելի ազդեցություն է ունենում երկրաբանական պրոցեսների վրա, ածխաթթու գազի հավասարակշռության վրա և այլն։ Հավանաբար, հետազոտողները ենթադրում են, որ առանց նման ստորգետնյա բակտերիաների, մենք չէինք ունենա նավթ և գազ:

Ջերմ աղբյուրները, որոնք սովորաբար հանդիպում են հրաբխային տարածքներում, ունեն բավականին հարուստ կենդանի բնակչություն:

Վաղուց, երբ կար ամենամակերեսային պատկերացումները բակտերիաների և այլ ստորին էակների մասին, հաստատվեց բաղնիքներում յուրահատուկ բուսական և կենդանական աշխարհի գոյությունը։ Այսպես, օրինակ, 1774 թվականին Սոներաթը հայտնել է Իսլանդիայի տաք աղբյուրներում ձկների առկայության մասին, որոնք ունեին 69° ջերմաստիճան։ Այս եզրակացությունը հետագայում չի հաստատվել այլ հետազոտողների կողմից՝ կապված Իսլանդիայի պայմանների հետ, սակայն այլ վայրերում, այնուամենայնիվ, նման դիտարկումներ են արվել։ Իսկիա կղզում Էրենբերգը (1858) նշել է ձկների առկայությունը 55°-ից բարձր ջերմաստիճան ունեցող աղբյուրներում։ Հոփ-Սեյլերը (1875) նույնպես տեսել է ձուկ ջրի մեջ, որի ջերմաստիճանը նույնպես մոտ 55° է: Նույնիսկ եթե ենթադրենք, որ բոլոր նշված դեպքերում ջերմաչափը սխալ է եղել, այնուամենայնիվ, կարելի է եզրակացություն անել որոշ ձկների՝ բավականին բարձր ջերմաստիճանում ապրելու ունակության մասին։ Ձկների հետ մեկտեղ լոգարաններում երբեմն նշմարվում էր գորտերի, որդերի և փափկամարմինների առկայությունը։ Ավելի ուշ այստեղ հայտնաբերվել են նաև նախակենդանիներ։

1908 թվականին լույս տեսավ Իսելի աշխատանքը, որն ավելի մանրամասն սահմանեց տաք աղբյուրներում ապրող կենդանական աշխարհի ջերմաստիճանի սահմանները։

Կենդանական աշխարհի հետ մեկտեղ ջրիմուռների առկայությունը բաղնիքներում չափազանց հեշտ է հաստատել՝ երբեմն ձևավորելով հզոր աղտոտում: Ըստ Ռոդինայի (1945), տաք աղբյուրներում կուտակված ջրիմուռների հաստությունը հաճախ հասնում է մի քանի մետրի։

Ջերմասեր ջրիմուռների ասոցիացիաների և դրանց բաղադրությունը որոշող գործոնների մասին բավականաչափ խոսել ենք «Բարձր ջերմաստիճանում ապրող ջրիմուռներ» բաժնում։ Այստեղ մենք միայն հիշում ենք, որ դրանցից ամենաջերմակայունը կապույտ-կանաչ ջրիմուռներն են, որոնք կարող են զարգանալ մինչև 80-85 ° ջերմաստիճան: Կանաչ ջրիմուռները հանդուրժում են 60°C-ից մի փոքր բարձր ջերմաստիճանը, մինչդեռ դիատոմները դադարում են զարգանալ մոտ 50°C-ում:

Ինչպես արդեն նշվեց, ջրիմուռները, որոնք զարգանում են ջերմային բաղնիքներում, էական դեր են խաղում տարբեր տեսակի թեփուկների ձևավորման գործում, որոնք ներառում են հանքային միացություններ:

Ջերմասեր ջրիմուռները մեծ ազդեցություն ունեն ջերմային բաղնիքներում բակտերիաների պոպուլյացիայի զարգացման վրա։ Նրանք իրենց կյանքի ընթացքում էկզոսմոզով որոշակի քանակությամբ օրգանական միացություններ են բաց թողնում ջրի մեջ, իսկ երբ մահանում են, բակտերիաների համար բավականին բարենպաստ ենթաշերտ են ստեղծում։ Ուստի զարմանալի չէ, որ բակտերիալ պոպուլյացիան ջերմային ջրերառավել առատորեն ներկայացված է ջրիմուռների կուտակման վայրերում։

Անդրադառնալով տաք աղբյուրների ջերմասեր բակտերիաներին՝ պետք է նշել, որ մեր երկրում դրանք ուսումնասիրվել են բավականին շատ մանրէաբանների կողմից։ Այստեղ պետք է նշել Ցիկլինսկայայի (1899), Գուբինի (1924-1929), Աֆանասևա-Կեսթերի (1929), Եգորովայի (1936-1940), Վոլկովայի (1939), Հայրենիքի (1945) և Իսաչենկոյի (1948) անունները։

Տաք աղբյուրների հետ առնչվող հետազոտողների մեծ մասը սահմանափակվել է միայն դրանցում բակտերիալ ֆլորա հաստատելու փաստով։ Միայն համեմատաբար քիչ մանրէաբաններ են անդրադարձել թերմայում բակտերիաների կյանքի հիմնարար ասպեկտներին:

Մեր վերանայման մեջ մենք կշարունակենք միայն վերջին խմբի ուսումնասիրությունները:

Ջերմասեր բակտերիաները հայտնաբերվել են մի շարք երկրներում տաք աղբյուրներում. Սովետական ​​Միություն, Ֆրանսիա, Իտալիա, Գերմանիա, Սլովակիա, Ճապոնիա և այլն։ Քանի որ տաք աղբյուրների ջրերը հաճախ աղքատ են օրգանական նյութերով, զարմանալի չէ, որ դրանք երբեմն պարունակում են շատ փոքր քանակությամբ սապրոֆիտ բակտերիաներ։

Ավտոտրոֆ սնվող բակտերիաների վերարտադրությունը, որոնց թվում երկաթի և ծծմբի բակտերիաները բավականին տարածված են լոգարաններում, պայմանավորված է հիմնականում ջրի քիմիական բաղադրությամբ, ինչպես նաև ջերմաստիճանով։

Տաք ջրերից մեկուսացված որոշ թերմոֆիլ բակտերիաներ նկարագրվել են որպես նոր տեսակներ։ Այս ձևերը ներառում են՝ Բակ. thermophilus filiformis. ուսումնասիրել է Ցիկլինսկայան (1899), երկու սպորակիր ձողեր՝ Բակ. լյուդվիգի և Բակ. ilidzensis capsulatus՝ մեկուսացված Կարլինսկու կողմից (1895 թ.), Spirochaeta daxensis՝ մեկուսացված Kantakouzen-ի (1910 թ.) և Thiospirillum pistiense՝ մեկուսացված Չուրդայի կողմից (1935 թ.)։

Տաք աղբյուրների ջրի ջերմաստիճանը խիստ ազդում է բակտերիաների պոպուլյացիայի տեսակային կազմի վրա։ Ավելի ցածր ջերմաստիճան ունեցող ջրերում հայտնաբերվել են կոկի և սպիրոխետանման բակտերիաներ (Ռոդինայի և Կանտակուզենայի աշխատանքներ): Սակայն այստեղ էլ գերակշռող ձեւն են սպորակիր ձողերը։

Վերջերս ջերմաստիճանի ազդեցությունը տերմինի բակտերիալ պոպուլյացիայի տեսակային կազմի վրա շատ գունեղ ցուցադրվեց Ռոդինայի աշխատության մեջ (1945), ով ուսումնասիրել է Տաջիկստանի Խոջի-Օբի-Գարմի տաք աղբյուրները: Այս համակարգի առանձին աղբյուրների ջերմաստիճանը տատանվում է 50-86°-ի սահմաններում: Միացնելով, այս տերմինները տալիս են հոսք, որի հատակին, 68 °-ից ոչ ավելի ջերմաստիճան ունեցող վայրերում, նկատվել է կապույտ-կանաչ ջրիմուռների արագ աճ: Տեղ-տեղ ջրիմուռները տարբեր գույների հաստ շերտեր են գոյացրել։ Ջրի եզրին, խորշերի կողային պատերին ծծմբի նստվածքներ կային։

Տարբեր աղբյուրներում, արտահոսքի, ինչպես նաև կապտականաչ ջրիմուռների հաստության մեջ երեք օրվա ընթացքում տեղադրվել են կեղտոտ ակնոցներ։ Բացի այդ, հավաքված նյութը ցանվել է սննդարար միջավայրերի վրա։ Պարզվել է, որ ամենաբարձր ջերմաստիճան ունեցող ջուրը հիմնականում ձողաձև բակտերիաներ ունի: Սեպաձև ձևեր, որոնք, մասնավորապես, հիշեցնում են Azotobacter-ը, առաջանում են 60 °-ից ոչ ավելի ջերմաստիճանում: Դատելով բոլոր տվյալներից՝ կարելի է ասել, որ ինքը՝ Azotobacter-ը 52°C-ից բարձր չի աճում, մինչդեռ աղտոտման մեջ հայտնաբերված խոշոր կլոր բջիջները պատկանում են այլ տեսակի մանրէների։

Առավել ջերմակայուն են բակտերիաների որոշ տեսակներ, որոնք զարգանում են միս-պեպտոն ագարի վրա, թիո-բակտերիաներ, ինչպիսիք են Tkiobacillus thioparus-ը և ծծմբազերծող նյութերը: Ի դեպ, հարկ է նշել, որ Եգորովան և Սոկոլովան (1940 թ.) հայտնաբերել են Microspira-ն ջրի մեջ 50-60° ջերմաստիճանում։

Ռոդինայի աշխատանքում ազոտը ամրագրող բակտերիաներ չեն հայտնաբերվել 50°C ջերմաստիճանի ջրի մեջ։ Սակայն հողերն ուսումնասիրելիս անաէրոբ ազոտի ամրագրիչներ են հայտնաբերվել նույնիսկ 77°C-ում, իսկ Azotobacter-ը՝ 52°C-ում։ Սա ենթադրում է, որ ջուրը, ընդհանուր առմամբ, հարմար հիմք չէ ազոտի ամրացնող սարքերի համար:

Տաք աղբյուրների հողերում բակտերիաների ուսումնասիրությունը ցույց տվեց խմբի կազմի նույն կախվածությունը ջերմաստիճանից, ինչ ջրի մեջ: Այնուամենայնիվ, հողի միկրոպոպուլյացիան թվային առումով շատ ավելի հարուստ էր։ Սենդի, աղքատ օրգանական միացություններհողերը բավականին վատ միկրոպոպուլյացիա ունեին, մինչդեռ մուգ գույնի օրգանական նյութեր պարունակող հողերը առատորեն բնակեցված էին բակտերիաներով: Այսպիսով, սուբստրատի բաղադրության և դրանում պարունակվող մանրադիտակային արարածների բնույթի միջև կապը բացահայտվեց այստեղ շատ պարզ:

Հատկանշական է, որ ցելյուլոզը քայքայող ջերմասեր բակտերիաները չեն հայտնաբերվել ո՛չ ջրում, ո՛չ էլ Ռոդինայի տիղմերում։ Մենք հակված ենք այս կետը բացատրել մեթոդաբանական դժվարություններով, քանի որ ջերմաֆիլ ցելյուլոզը քայքայող բակտերիաները բավականին պահանջկոտ են սննդանյութերի համար: Ինչպես ցույց է տվել Իմշենեցկին, դրանց մեկուսացման համար անհրաժեշտ են բավականին հատուկ սննդարար սուբստրատներ։

Տաք աղբյուրներում, բացի սապրոֆիտներից, կան ավտոտրոֆներ՝ ծծմբի և երկաթի բակտերիաներ։

Թերմայում ծծմբային բակտերիաների աճի հնարավորության մասին ամենահին դիտարկումները, ըստ երևույթին, արվել են Մեյերի և Արենսի, ինչպես նաև Միոշիի կողմից: Միոշին դիտել է թելիկ ծծմբային բակտերիաների զարգացումը աղբյուրներում, որոնց ջրի ջերմաստիճանը հասել է 70°C-ի։ Եգորովան (1936), ով ուսումնասիրել է Բրագունի ծծմբի աղբյուրները, նշել է ծծմբային բակտերիաների առկայությունը նույնիսկ ջրի 80°C ջերմաստիճանում։

«Ջերմասեր բակտերիաների մորֆոլոգիական և ֆիզիոլոգիական առանձնահատկությունների ընդհանուր բնութագրերը» գլխում բավական մանրամասն նկարագրեցինք ջերմասեր երկաթի և ծծմբային բակտերիաների հատկությունները։ Այս տեղեկությունը կրկնելը նպատակահարմար չէ, և մենք այստեղ կսահմանափակվենք հիշեցումով, որ ավտոտրոֆ բակտերիաների առանձին սեռերը և նույնիսկ տեսակները դադարեցնում են իրենց զարգացումը տարբեր ջերմաստիճաններում:

Այսպիսով, ծծմբային բակտերիաների առավելագույն ջերմաստիճանը մոտ 80 ° C է: Երկաթի բակտերիաների համար, ինչպիսիք են Streptothrix ochraceae-ն և Spirillum ferrugineum-ը, Mioshi-ն սահմանել է առավելագույնը 41-45°:

Dufrenois (Dufrencfy, 1921) հայտնաբերվել է տաք ջրերում 50-63° ջերմաստիճան ունեցող նստվածքների վրա, որը շատ նման է Siderocapsa-ին: Նրա դիտարկումների համաձայն՝ թելային երկաթի բակտերիաների աճը տեղի է ունեցել միայն սառը ջրերում։

Վոլկովան (1945 թ.) Պյատիգորսկի խմբի հանքային աղբյուրներում դիտարկել է Gallionella ցեղի բակտերիաների զարգացումը, երբ ջրի ջերմաստիճանը չի գերազանցել 27-32°։ Ավելի բարձր ջերմաստիճան ունեցող լոգարաններում երկաթի բակտերիաները իսպառ բացակայում էին։

Համեմատելով մեր նշած նյութերը՝ ակամայից պետք է եզրակացնել, որ որոշ դեպքերում դա ոչ թե ջրի ջերմաստիճանն է, այլ դրա. քիմիական բաղադրությունըորոշում է որոշակի միկրոօրգանիզմների զարգացումը.

Բակտերիաները, ջրիմուռների հետ միասին, ակտիվ մասնակցություն են ունենում որոշ միներալների, բիոլիթների և կաուստոբիոլիտների ձևավորմանը։ Ավելի մանրամասն ուսումնասիրվել է բակտերիաների դերը կալցիումի տեղումների մեջ։ Այս հարցը մանրամասնորեն ընդգրկված է ջերմաֆիլ բակտերիաների կողմից առաջացած ֆիզիոլոգիական պրոցեսների մասին բաժնում:

Ուշադրության է արժանի Վոլկովայի արած եզրակացությունը. Նա նշում է, որ «բարեզինան», որը կուտակված է Պյատիգորսկի ծծմբի աղբյուրների հոսանքների հաստ ծածկույթի մեջ, պարունակում է շատ տարրական ծծումբ և հիմնականում ունի Penicillium սեռից բորբոս սնկերի միկելիում: Միկելիումը կազմում է ստրոման, որը ներառում է ձողաձև բակտերիաներ, որոնք, ըստ երևույթին, կապված են ծծմբային բակտերիաների հետ։

Բրյուսոֆը կարծում է, որ սիլիկաթթվի նստվածքների առաջացմանը մասնակցում են նաև տերմինային բակտերիաները։

Բաղնիքներում հայտնաբերվել են մանրէներ վերականգնող սուլֆատներ։ Աֆանասիևա-Կեսթերի խոսքով՝ դրանք նման են Microspira aestuarii van Delden-ին և Vibrio thermodesulfuricans Elion-ին։ Գուբինը (1924-1929 թթ.) մի շարք գաղափարներ է արտահայտել այս բակտերիաների հնարավոր դերի մասին լոգարաններում ջրածնի սուլֆիդի առաջացման գործում։

Եթե ​​սխալ եք գտնում, խնդրում ենք ընդգծել տեքստի մի հատվածը և սեղմել Ctrl+Enter.

Նրանց համար, ովքեր չեն հետաքրքրվում կենդանիներով, բայց փնտրում են, թե որտեղից գնել էժան նվեր Ամանորի համար, Groupon-ի պրոմո կոդը անպայման օգտակար կլինի։

Որոշ օրգանիզմներ, համեմատած մյուսների հետ, ունեն մի շարք անհերքելի առավելություններ, օրինակ՝ չափազանց բարձր կամ ցածր ջերմաստիճաններին դիմակայելու ունակություն։ Աշխարհում կան շատ նման դիմացկուն կենդանի արարածներ։ Ստորև բերված հոդվածում դուք կծանոթանաք դրանցից ամենազարմանալիներին։ Առանց չափազանցության նրանք կարողանում են գոյատևել նույնիսկ ծայրահեղ պայմաններում։

1. Հիմալայան թռչկոտող սարդեր

Հայտնի է, որ լեռնային սագերը աշխարհի ամենաբարձր թռչող թռչուններից են: Նրանք կարողանում են թռչել գետնից ավելի քան 6 հազար մետր բարձրության վրա։

Գիտե՞ք որտեղ է գտնվում Երկրի ամենաբարձր բնակավայրը: Պերուում. Սա Լա Ռինկոնադա քաղաքն է, որը գտնվում է Անդերում՝ Բոլիվիայի հետ սահմանի մոտ, ծովի մակարդակից մոտ 5100 մետր բարձրության վրա։

Միևնույն ժամանակ, Երկիր մոլորակի ամենաբարձր կենդանի արարածների ռեկորդը հասել է Հիմալայան ցատկող սարդերին Euophrys omnisuperstes (Euophrys omnisuperstes - «բոլորից»), որոնք ապրում են Էվերեստ լեռան լանջերին մեկուսացված անկյուններում և ճեղքերում: Ալպինիստները նրանց գտել են նույնիսկ 6700 մետր բարձրության վրա։ Այս փոքրիկ սարդերը սնվում են միջատներով, որոնք ուժգին քամու պատճառով թռչում են լեռան գագաթին։ Նրանք միակ կենդանի արարածներն են, որոնք մշտապես ապրում են նման մեծ բարձրության վրա, բացի, իհարկե, թռչունների որոշ տեսակներից։ Հայտնի է նաև, որ հիմալայան թռչկոտող սարդերը կարողանում են գոյատևել նույնիսկ թթվածնի պակասի պայմաններում։

2. Հսկա կենգուրու ցատկող

Երբ մեզ խնդրում են նշել մի կենդանու, որը կարող է երկար ժամանակ չխմել ջուր, առաջին բանը, որ գալիս է մտքիս, ուղտն է: Սակայն առանց ջրի անապատում այն ​​կարող է տեւել ոչ ավելի, քան 15 օր։ Եվ ոչ, ուղտերն իրենց կուզերում ջուր չեն կուտակում, ինչպես շատերը սխալմամբ կարծում են։ Մինչդեռ Երկրի վրա դեռ կան այնպիսի կենդանիներ, որոնք ապրում են անապատում և կարողանում են ապրել առանց մի կաթիլ ջրի իրենց ողջ կյանքի ընթացքում։

Հսկա ցատկող կենգուրուները կապված են կղզու հետ: Նրանց կյանքի տևողությունը երեքից հինգ տարի է: Հսկա կենգուրու թռչկոտողները ջուր են ստանում սնունդով, և նրանք հիմնականում սնվում են սերմերով։

Հսկա կենգուրու թռչկոտիկները, ինչպես նշում են գիտնականները, ընդհանրապես չեն քրտնում, ուստի չեն կորցնում, այլ ընդհակառակը, ջուր են կուտակում օրգանիզմում։ Դուք կարող եք դրանք գտնել Death Valley-ում (Կալիֆորնիա): Հսկա կենգուրուն ցատկում է ներս այս պահինանհետացման վտանգի տակ են.

3. Բարձր ջերմաստիճաններին դիմացկուն որդեր

Քանի որ ջուրը ջերմություն է փոխանցում մարդու մարմնից մոտ 25 անգամ ավելի արդյունավետ, քան օդը, ծովի խորքերում 50 աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանը շատ ավելի վտանգավոր կլինի, քան ցամաքում: Այդ պատճառով ջրի տակ զարգանում են բակտերիաները, և ոչ թե բազմաբջիջ օրգանիզմները, որոնք չեն կարող դիմակայել չափազանց բարձր ջերմաստիճանին։ Բայց կան բացառություններ...

Ծովային խորջրյա անելիդային որդերը Paralvinella sulfincola (Paralvinella sulfincola), որոնք ապրում են Խաղաղ օվկիանոսի հատակի հիդրոթերմալ օդանցքների մոտ, թերևս մոլորակի ամենաջերմասեր կենդանի արարածներն են: Գիտնականների կողմից ակվարիումի տաքացման փորձի արդյունքները ցույց են տվել, որ այս որդերը նախընտրում են նստել այնտեղ, որտեղ ջերմաստիճանը հասնում է 45-55 աստիճան Ցելսիուսի։

4 Գրենլանդական շնաձուկ

Գրենլանդական շնաձկները Երկիր մոլորակի ամենամեծ կենդանի արարածներից են, սակայն գիտնականները նրանց մասին գրեթե ոչինչ չգիտեն: Նրանք լողում են շատ դանդաղ՝ սովորական սիրողական լողորդի հետ հավասար։ Այնուամենայնիվ, տես Գրենլանդական բևեռային շնաձկներՕվկիանոսի ջրերում գրեթե անհնար է, քանի որ դրանք սովորաբար ապրում են 1200 մետր խորության վրա:

Գրենլանդական շնաձկները համարվում են նաև աշխարհի ամենասառնասեր արարածները։ Նրանք նախընտրում են ապրել այնպիսի վայրերում, որտեղ ջերմաստիճանը հասնում է 1-12 աստիճան Ցելսիուսի։

Գրենլանդական շնաձկները ապրում են սառը ջրերում, հետևաբար, նրանք պետք է խնայեն էներգիան. սա բացատրում է այն փաստը, որ նրանք լողում են շատ դանդաղ՝ ժամում երկու կիլոմետրից ոչ ավելի արագությամբ: Գրենլանդական շնաձկներին անվանում են նաև «քնած շնաձկներ»։ Սննդի մեջ նրանք բծախնդիր չեն. ուտում են այն ամենը, ինչ կարող են բռնել։

Որոշ գիտնականների կարծիքով՝ գրենլանդական բևեռային շնաձկների կյանքի տեւողությունը կարող է հասնել 200 տարվա, սակայն մինչ այժմ դա ապացուցված չէ։

5. Devil Worms

Տասնամյակներ շարունակ գիտնականները կարծում էին, որ միայն միաբջիջ օրգանիզմները կարող են գոյատևել շատ մեծ խորություններում։ Ենթադրվում էր, որ բազմաբջիջ կենսաձևերը չեն կարող ապրել այնտեղ թթվածնի պակասի, ճնշման և բարձր ջերմաստիճանի պատճառով: Սակայն վերջերս հետազոտողները երկրագնդի մակերեւույթից մի քանի հազար մետր խորության վրա հայտնաբերել են մանրադիտակային որդեր:

Halicephalobus mephisto նեմատոդը, որը ստացել է գերմանական բանահյուսության դևի անունը, հայտնաբերվել է Գաետան Բորգոնիի և Թալիս Օնստոտի կողմից 2011 թվականին քարանձավներից մեկում 3,5 կիլոմետր խորության վրա վերցված ջրի նմուշներում: Հարավային Աֆրիկա. Գիտնականները պարզել են, որ նրանք բարձր դիմացկունություն են ցուցաբերում տարբեր էքստրեմալ պայմաններում, ինչպես այն կլոր որդերը, որոնք վերապրել են 2003 թվականի փետրվարի 1-ին Կոլումբիայի մաքոքային աղետից: Սատանայի որդերի հայտնաբերումը կարող է ընդլայնել Մարսի և մեր գալակտիկայի բոլոր մոլորակների վրա կյանքի որոնումները:

6. Գորտեր

Գիտնականները նկատել են, որ գորտերի որոշ տեսակներ բառացիորեն սառչում են ձմռան սկզբին և գարնանը հալվելով՝ վերադառնում են լիարժեք կյանքի։ IN Հյուսիսային ԱմերիկաՆման գորտերի հինգ տեսակ կա, որոնցից ամենատարածվածը Rana sylvatica-ն կամ անտառային գորտն է։

Անտառային գորտերը չգիտեն, թե ինչպես փորել գետնին, ուստի ցուրտ եղանակի սկսվելուն պես նրանք պարզապես թաքնվում են ընկած տերևների տակ և սառչում, ինչպես շուրջբոլորը: Մարմնի ներսում նրանք ունեն բնական «հակասառեցման» պաշտպանիչ մեխանիզմ, և համակարգչի նման անցնում են «քնի ռեժիմի»։ Ձմռանը գոյատևելու համար նրանք հիմնականում թույլատրվում են լյարդի գլյուկոզայի պաշարներով: Բայց ամենազարմանալին այն է, որ Wood Frogs-ը ցույց է տալիս իրենց զարմանալի ունակությունը երկուսն էլ վայրի բնությունինչպես նաև լաբորատոր պայմաններում։

7 խոր ծովի բակտերիաներ

Բոլորս գիտենք, որ Համաշխարհային օվկիանոսի ամենախոր կետը Մարիանյան խրամատն է, որը գտնվում է ավելի քան 11 հազար մետր խորության վրա։ Նրա հատակին ջրի ճնշումը հասնում է 108,6 ՄՊա-ի, ինչը մոտ 1072 անգամ գերազանցում է Համաշխարհային օվկիանոսի մակարդակի նորմալ մթնոլորտային ճնշումը։ Մի քանի տարի առաջ գիտնականները, օգտագործելով բարձր լուծաչափով տեսախցիկներ, որոնք տեղադրված էին ապակե գնդերի մեջ, հսկա ամեոբաներ հայտնաբերեցին Մարիանյան խրամատում: Ըստ Ջեյմս Քեմերոնի, ով ղեկավարել է արշավախումբը, դրանում ծաղկում են նաև կյանքի այլ ձևեր։

Մարիանյան խրամատի հատակից ջրի նմուշներն ուսումնասիրելուց հետո գիտնականները դրա մեջ հսկայական քանակությամբ բակտերիաներ են հայտնաբերել, որոնք, զարմանալիորեն, ակտիվորեն բազմանում են՝ չնայած մեծ խորությանը և ծայրահեղ ճնշմանը։

8. Բդելոիդեա

Bdelloidea rotifers-ը փոքր անողնաշարավոր կենդանիներ են, որոնք սովորաբար հանդիպում են քաղցրահամ ջուր.

Bdelloidea rotifers-ի ներկայացուցիչների մոտ բացակայում են արուները, իսկ պոպուլյացիաները ներկայացված են միայն պարտենոգեն էգերով։ Bdelloidea-ն բազմանում են անսեռ ճանապարհով, ինչը, ըստ գիտնականների, բացասաբար է անդրադառնում նրանց ԴՆԹ-ի վրա։ Եվ որն է ամենաշատը Լավագույն միջոցըհաղթահարել այս վնասակար հետևանքները. Պատասխան՝ կերեք կյանքի այլ ձևերի ԴՆԹ: Այս մոտեցման միջոցով Bdelloidea-ն զարգացրել է ծայրահեղ ջրազրկմանը դիմակայելու զարմանալի ունակություն: Ավելին, նրանք կարող են գոյատևել նույնիսկ կենդանի օրգանիզմների մեծ մասի համար ճառագայթման մահացու չափաբաժին ստանալուց հետո։

Գիտնականները կարծում են, որ Bdelloidea-ի՝ ԴՆԹ-ն վերականգնելու ունակությունն ի սկզբանե տրվել է նրանց՝ բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում գոյատևելու համար։

9. Ուտիճներ

Հայտնի առասպել կա, որ միջուկային պատերազմից հետո Երկրի վրա գոյատևելու են միայն ուտիճները: Այս միջատները կարող են շաբաթներ շարունակ մնալ առանց սննդի և ջրի, բայց առավել զարմանալին այն է, որ նրանք կարող են ապրել գլուխը կորցնելուց շատ օրեր անց: Ուտիճները Երկրի վրա հայտնվել են 300 միլիոն տարի առաջ, նույնիսկ ավելի վաղ, քան դինոզավրերը:

MythBusters-ի հաղորդավարները հաղորդումներից մեկում որոշել են մի քանի փորձերի ընթացքում ստուգել ուտիճների գոյատևումը։ Նախ, նրանք որոշակի քանակությամբ միջատների ենթարկեցին 1000 ռադ ճառագայթման, ինչը կարող էր սպանել: առողջ մարդրոպեների ընթացքում: Նրանցից գրեթե կեսին հաջողվել է ողջ մնալ։ MythBusters-ից հետո ճառագայթման հզորությունը հասցրեց 10 հազար ռադի (ինչպես Հիրոսիմայի ատոմային ռմբակոծության ժամանակ): Այս անգամ ողջ է մնացել ուտիճների միայն 10 տոկոսը։ Երբ ճառագայթման հզորությունը հասավ 100 հազար ռադի, ոչ մի ուտիճ, ցավոք, չհաջողվեց ողջ մնալ։