Как выживают микробы при экстремальных температурах? В чем отличие фотосинтеза от хемосинтеза? Каков самый простой механизм получения энергии микробами? На эти и многие другие вопросы ответила доктор биологических наук Елизавета Бонч-Осмоловская в ходе лекции, прошедшей 31 января 2014 года и опубликованной на канале FutureBiotech.
Микробы очень просто устроены: как правило, они представляют собой очень маленькие клетки (1 микрон). Микробы — это либо кокки, либо палочки, иногда с небольшими вариациями вроде спирохет (Spirochaetales). Но при очень простом внутреннем устройстве (у них нет ядра, нет органелл) они отличаются невероятным разнообразием метаболических реакций. И если вся видимая глазом жизнь основана на двух основных процессах — оксигенном фотосинтезе и кислородном дыхании, — то у микробов мы видим огромное разнообразие: помимо того, что есть у высших существ, они осуществляют также хемосинтез и анаэробное дыхание с использованием различных неорганических окислителей.
Организмы, которые растут в экстремальных условиях, называются экстремофилы. Ими довольно давно активно занимаются во всем мире. Первая причина этого — необычайные свойства их белков. Вторая причина заключается в практическом использовании в самых разных областях биотехнологии. Карл Штеттер и Вольфрам Циллиг открыли термофильные бактерии. Они занимались молекулярной биологией, когда появилось филогенетическое древо и археи. Циллиг занимался РНК-полимеразами и захотел выделить себе отдельного сульфолобуса (Sulfolobus). Для этого он со Штеттером отправился в Италию, там они обнаружили огромный мир — мир гипертермофилов, которые в основном анаэробны, то есть растут без кислорода. После этого Штеттер забросил молекулярную биологию, стал микробиологом и основателем этой совершенно новой области микробиологии.
Формиат образуется в результате так называемой реакции серпентинизации — реакции минерала с водой, при которой образуются простые высокоорганические соединения. Она идет только при высоких температурах и щелочном pH, что нечасто бывает. Но тем не менее где-то в глубоководных гидротермах она идет. Там могут появляться эти маленькие молекулы, которые приспособились использовать гипертермофильные археи для роста.
В рубрике «Лекции» мы выбираем для вас самые интересные лекции авторов ПостНауки, прочитанные ими на различных площадках, и публикуем в привычном формате. Так мы со временем соберем лучшие выступления ученых в одном месте. Чтобы посоветовать нам лекции, пишите postnauka@postnauka.ru.
