Микроорганизмы заселяют всю земную поверхность, глубокие недра, атмосферу. Многие из них предпочитают условия, похожие на те, что были в эпоху зарождения жизни. Более крупные животные чувствительнее к окружающей среде, но и они развили механизмы, позволяющие балансировать на грани выживаемости. Об удивительно выносливых существах — в материале РИА Новости.
Микроорганизмы обитают в самых экстремальных условиях на Земле, по живучести они далеко превосходят многоклеточных. К примеру, комфортная температура размножения для архей Pyrolobus fumarii — 90-113 градусов Цельсия, то есть практически кипяток. Их обнаружили в океанических горячих источниках — черных курильщиках — на глубине более 3,5 километра.
Археи Geogemma barossii найдены на глубине более трехсот метров в гидротермальном источнике с температурой 121 градус Цельсия. А штаммы Methanopyrus kandleri способны в лабораторных условиях размножаться при температуре 122 градуса.
Археи — одноклеточные существа, самостоятельный домен наряду с бактериями и эукариотами, к которым относятся животные и растения. Их остатки находят в породах старше двух миллиардов лет.
Зародыши архей, некоторых бактерий и лишайников способны выжить в космосе, как показали эксперименты на МКС. Ученые размещали культуры микроорганизмов без питания на внешних элементах станции в открытом космосе, где они в условиях сильного холода и вакуума подвергались жесткому облучению космическими лучами и ультрафиолетом. Многие из них сохраняли жизнеспособность после более пятисот дней экспозиции.
Уникальная живучесть микроорганизмов чрезвычайно интересует астробиологов, особенно в связи с Марсом. Его ранняя история очень похожа на земную, не исключено, что четыре миллиарда лет назад там тоже существовали условия для зарождения клеточных форм. После того как Красная планета почти лишилась атмосферы и замерзла, ее обитатели могли спрятаться глубоко в недрах.
Чисто гипотетически некоторые экстремофилы, питающиеся серой и выдерживающие большие дозы радиации, могут выжить в тучах атмосферы Венеры. Органотрофы и литотрофы, не требующие для производства энергии солнечного света, могли бы существовать в покрытом ледяным панцирем теплом соленом океане Энцелада — спутника Сатурна.
Потому что без воды
Каким образом холоднокровный организм, температура тела которого зависит от температуры окружающей среды, переживает суровую зиму? Ответ дает наблюдение за насекомыми.
На полярном архипелаге Шпицберген во мху на камнях и скалах обитает крошечное похожее на креветку членистоногое — арктический коллембол (Onychiurus arcticus). Когда мох начинает замерзать, это существо через проницаемые кутикулы своего панциря выжимает из тела почти всю воду. Одновременно организм синтезирует и накапливает особые белки — криопротекторы, которые защищают от повреждения мембраны клеток.
Обезвоженный на 90 процентов коллембол переживает 25-градусные морозы. Но стоит появиться первой талой воде, вялое тельце быстро насыщается влагой и расправляется.
Его антарктический сородич Cryptopygus antarcticus выдерживает и минус тридцать, используя другой механизм адаптации: в холоде его организм вырабатывает своеобразный белок-антифриз, который не дает образовываться в клеточной жидкости кристаллам льда.
Криопротекторы позволяют зимовать даже тараканам. К примеру, альпийский горный таракан, обитающий в Новой Зеландии и Австралии, выживает при минус 11 градусах. Для этого в его клетках синтезируется углевод трегалоза, защищающий мембраны, а содержание воды уменьшается.
Идеальный пустынник
В научном мире одногорбый верблюд — дромадер (Camelus dromedaries) считается символом приспособленности к экстремальным условиям. Его анатомия и физиология идеально подходят для долгого пребывания в дикой жаре, без воды и питания.
Маленькую безрогую голову верблюда держит длинная шея — так ему удобно срывать листву с высоких деревьев и выглядывать врагов вдалеке. Ротовой аппарат приспособлен к тому, чтобы избегать колючек. Это очень чувствительная раздвоенная верхняя губа, которой животное ощупывает ветви, нижняя челюсть, счищающая с них иглы, и толстая кожистая поверхность языка.
Уши изнутри покрыты шерстью, чтобы предохранить их от песка. С этой же целью ноздри могут полностью перекрываться. Длинные ресницы защищают глаза, которые у верблюда, кстати, очень большие и круглые — для лучшего обзора.
Толстая кожа спасает организм от солнца, шерсть редкая, позволяет влаге легко испаряться, летом она выцветает, отражая больше излучения. Длинные ноги с плоскими ступнями прекрасно приспособлены для передвижения в песках. Кроме того, они удерживают тело высоко над нагревающейся до семидесяти градусов землей.
В горбу содержится белый жир — он расходуется на производство энергии во время длительного голода.
Дромадер выдерживает жару более чем в сорок градусов, теряя четверть с лишним веса за счет жидкости. Для сравнения — обезвоживание на десять процентов у кошек считается критическим. Дело в том, что метаболизм верблюда изменен так, чтобы запасать и перерабатывать влагу в организме.
Через две недели жажды в теле корабля пустыни начинают накапливаться гормоны, которые помогают удерживать влагу, а почки меняют работу, вытягивая из мочи и кала максимум воды. Законсервированные в желудке и кишечнике жидкость и мочевина перерабатываются.
Такой механизм позволяет верблюду обходиться без питья до пятидесяти дней и при этом не терять активности, а в случае нужды потреблять более концентрированные рассолы, чем морская вода.
Верблюд быстро восполняет недостаток жидкости: в минуту он выпивает двести литров, вода быстро попадает в кровь.
По информации https://ria.ru/20181227/1548759251.html
Обозрение "Terra & Comp".
