10 složitých a krásných mikroorganismů

Jsme zvyklí si myslet, že čím větší je organismus, tím je složitější. Odbouráváme tyto předsudky a dodáváme: možná nejsme schopni ocenit dokonalost v miniaturách pouhým okem, protože je to naše tělo, které není dostatečně dokonalé.

Natalya Polytsya
Diskutujte o tématu

Radiolariáni: dokonalá symetrie. Skromní jednobuněční radiolariáni (také známí jako paprsky) jsou známí svou schopností tvořit složité kostry s radiální symetrií. Jejich tenké, špičaté „brnění“, podobné vzoru sněhové vločky, je mřížkou chitinu a amorfního oxidu křemičitého nebo síranu strontnatého. Radiolariánský skelet tvoří tak složité struktury, že z nich mohou designéři čerpat inspiraci. Takoví radiolariáni existují nejméně 600 milionů let a jejich předci – jednodušší mikroorganismy – se objevili dávno předtím. Radiolaria má navíc největší počet chromozomů nalezených v živých tvorech – až 1600.

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Rozsivky: skořápka, močovina, nanotechnologie. Stejně jako radiolariáni tvoří jednobuněčné řasy rozsivek jakousi skořápku z oxidu křemičitého, která je chrání. Vnější obal rozsivky je obvykle kulatý a má téměř oboustrannou (tj. oboustrannou) symetrii. Skořápka rozsivky má obrovské množství tvarů.

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Symetrie skořepiny není dokonalá, ale to jí dává určitou výhodu. Skořepina se v podstatě skládá ze dvou částí, z nichž jedna je o něco větší než druhá. Díky tomu menší část těsně přiléhá k té větší, jako víko ke krabici. Na rozdíl od dravých radiolariů (ano, mezi jednobuněčnými organismy jsou predátoři), rozsivky existují díky fotosyntéze.

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Rozsivky jsou schopny produkovat močovinu – tu však nevylučují, ale využívají jako látku k syntéze. To jim umožňuje efektivně využívat dusík a uhlík (jedná se o produkty rozkladu obsahující dusík, které se přeměňují na močovinu). Předpokládá se také, že rozsivky lze úspěšně využít v nanotechnologii k výrobě materiálů na bázi oxidu křemičitého s předem určenými vlastnostmi.

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Copepods nebo copepods: super-rychlé a světelné. Toto je zvíře typu členovce, podtřída korýšů – zhruba řečeno mikroskopická rakovina. Velikost většiny druhů se pohybuje od 1 do 10 mm. Dalo by se říci, že jednoduše absorbují kyslík: nemají srdce ani kardiovaskulární systém. Zároveň mají nervový systém a mnoho typů axonů (procesů nervových buněk, po kterých putují nervové impulsy) je obklopeno myelinovou pochvou. To je u bezobratlých extrémně vzácné. Kromě toho je samotný myelin u veslonôžek poměrně složitě organizován, téměř jako u některých obratlovců.

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Copepods lze z hlediska proporcí považovat za nejrychlejší a nejsilnější zvířata. Uvažujme: s velikostí menší než 1 mm se mohou pohybovat rychlostí 0,5 m/s. Žádný mechanický motor vyrobený člověkem dosud nedosáhl takové účinnosti. A fakt pro milovníky krásy: někteří copepods září. Což je prostě nádhera.

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Dinoflagelláty: zlatý fond DNA. Tito jednobuněční prvoci jsou tak malí, že někteří žijí v symbióze s našimi dalšími mikrohrdiny – radiolarians a foraminifera. Navzdory tomu nelze dinoflageláty nazvat bezmocnými a závislými. Naopak, mohou se pochlubit svými docela progresivními schopnostmi a mohou být i smrtící.

Dinoflageláty jsou schopny způsobit takzvaný „rudý příliv“: když, jako v pohádce, „moře prasklo v krvavou pěnu“. Je pravda, že pro to neexistují žádné „krvavé“ důvody – v teplé sezóně prudký nárůst počtu těchto jednobuněčných organismů vyvolává vodní květy a jejich fotosyntetické pigmenty dávají takový děsivý odstín.

Ale nejúžasnější věc je jiná. Navzdory jejich malé velikosti obsahuje genom dinoflagelátu obrovské množství informací. Například jedno dinoflagelátové jádro může obsahovat 250 pikogramů (pg) DNA. Pro srovnání, jádro jedné lidské buňky obsahuje v průměru 3,2 pg DNA. A trochu geometrie: jádra některých druhů dinoflagelátů jsou trojúhelníková, čtyřúhelníková, oválná nebo ve tvaru U.

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Phage T4, Múza genetiky — je typ viru, který se stal skutečnou pokladnicí informací pro vědu. S fágem T4 pracovalo mnoho laureátů Nobelovy ceny a dalších vynikajících vědců. Je to proto, že fág T4 syntetizuje některé z nejsložitějších částic nalezených v molekulární biologii.

Kromě toho se fág T4 proslavil svou zvláštní zapamatovatelnou strukturou. Struktura fága se nápadně podobá lunárnímu modulu NASA. „Hlava“ (jakýsi tvar 20 stran) obsahuje DNA a samotná „hlava“ je připevněna k tyči, která dohromady připomíná potrubí na ropné plošině. Ve spodní části „těla“ je bazální destička s nitěmi, kterými se fág připojuje k bakterii. Vlákna lze přirovnat k končetinám a celá spodní část fága má šestinásobnou symetrii a svým vzhledem připomíná hmyz nebo členovce.

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Osperalycus tenerphagus: jemný roztoč dračího červa a trochu harmoniky. V roce 2014 učinil student entomologie Ohio State University Samuel Bolton vědecký objev jednoduše tím, že se blíže podíval na trávník poblíž univerzitního kampusu. Právě tam objevil nový druh klíštěte, dříve neviděný. Klíště vypadá jako drak i červ. Má protáhlé tělo pokryté ladnými šupinami. „Tvář“ klíštěte má tři pedipalpy, končetiny jako u členovců, které se používají k zachycení potravy. Nové klíště má na sobě i drápky.

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Neobvyklé jméno pro neobvyklé stvoření. Latinské tenerphagus se doslova překládá jako „jemně požírající“. Zřejmě takto se klíště chová k mikrobům, kterými se živí: něžně.

Klíštěti se zdálo, že nestačí vypadat jako červ i drak. Proto také vypadá jako akordeon. Faktem je, že způsob pohybu klíštěte, stahování jeho svalů, připomíná hudební nástroj, který se napíná do akordeonu. O novém klíštěti nebylo shromážděno mnoho údajů, zejména není jasné, jak se rozmnožuje, protože dosud byly objeveny pouze samice. Možná je akordeonový drak také feministka.

Smithsonian Insider
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Foraminifera: jednobuněčné organismy s „katedrálovými“ schránkami. Jakmile vstoupíte do oceánu, vězte, že na ploše jednoho metru čtverečního mohou žít desítky tisíc těchto drobných, jednobuněčných organismů podobných lasturám. Jméno foraminifera znamená „mušlí“, což odkazuje na stavbu organismu. Skořápky foraminoferanu jsou převážně vápenaté. Pokud byste se dostali dovnitř skořápek, ocitli byste se ve středověkém hradu nebo katedrále s vysokými klenutými stropy, enfiládami, arkádami, křivolakými chodbami a četnými prostornými sály. Obecně, slovy Brodského, „věže, sloupy, řezby, štuky oblouků, mostů a paláců“ – to vše lze připsat popisu vnitřní struktury skořepiny foraminofery.

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Tyto skutečné architektonické výtvory o velikosti menší než 1 mm jsou opatřeny otvorem, tzv „ústa“. Skrze něj a četné póry se foraminofera protahuje tenkými „raménky“ (pseudopodie, pseudopodi), pomocí kterých se pohybuje a zachycuje potravu.

A ještě dvě slova o mušlích. Foraminifera, které mají ulity ve tvaru spirály, se liší v závislosti na geografii: ty na severní polokouli mají lastury ve směru hodinových ručiček, zatímco ty na jižní polokouli mají lastury proti směru hodinových ručiček.

Hans Hillewaert
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Loriciferové jsou mistři minimalismu. Jsou to mnohobuněční tvorové, velikosti typických jednobuněčných organismů. Asi 10 tisíc buněk loricifer tvoří nepřiměřenou a složitou strukturu.

Tělo loricifera obsahuje nádherné miniatury různých vnitřních orgánů větších zvířat. Loricifera má mozek, trávicí a vylučovací systém, speciální úpony, smyslové orgány, svaly, pohybové funkce a ochrannou vnější kutikulu. Pokud mluvíme o tvaru stvoření, jeho tělo vypadá jako váza s květinami – to je trup a kmen. Ve středu ostnaté „koruny“ je ústní kužel, který se táhne od střední části těla (což je „váza“), jako dalekohled.

Loricifera jsou jediní mnohobuněční živočichové, kteří mohou žít a rozmnožovat se výhradně v prostředí bez kyselin. Další unikátní vlastnost: místo mitochondrií, které k výrobě energie potřebují kyslík, mají loriciferi své vlastní organely, které fungují v anaerobních podmínkách.

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Vířníci — druh mnohobuněčných živočichů, kteří se vyznačují zvláštní tlamou v podobě řasinkového otvoru pro krmení a pohyb. Ve skutečnosti se tomu říká rotační aparát. Zdá se, že korunky řasinek „zametají“ potravu do tlamy vířníka. Obcházením dutiny ústní se potrava dostává do hltanu, kde se s ní setkává žvýkací aparát se zuby z polysacharidů. Existují také dravé formy vířníků – jejich zuby se pohybují dopředu. Obecně platí, že trávicí systém vířníka vzbuzuje úctu: pro tvora sestávajícího pouze z asi tisíce buněk je tento komplex svalů, vazů a vroubkovaných plátů, který harmonicky funguje při trávení potravy, extrémně složitý.

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Někteří vířníci jsou schopni přejít do kryptobiózy a předstírat, že jsou mrtví: za déletrvajících nepříznivých podmínek dehydratují tělesné tkáně a všechny životně důležité procesy snižují téměř na nulu. Tento neuvěřitelně zpomalený režim vám umožní přežít nebezpečné časy.

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Coccolithophores: důmyslná architektura v jediné buňce. Ne, tento předmět není vyroben z plastu nebo kovu, je to živý tvor vyrobený z uhličitanu vápenatého. Coccolithophores jsou skupinou jednobuněčných planktonních řas. Podívejte se na ně – krásný dvanáctistranný tvar, ne větší než 5 mikronů. Jejich tvar je tak dokonalý, jako by byly vyrobeny v továrně.

INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE

Kokolitofory jsou pokryty vápnitými deskami, kokolity, z nichž mnohé jsou neuvěřitelně pevné díky těsnému spojení krystalů. Vápnité útvary na těle buňky se vyznačují širokou škálou tvarů. Přesný účel těchto desek (a každého typu „obkladu“) zatím nebyl objasněn. Možná vápencové porosty napomáhají pohybu ve vodě a fungují jako jakýsi plavecký aparát. Zatímco vědci zkoumají tuto problematiku, můžeme obdivovat dokonalost každé z těchto složitých jednobuněčných postav.

Online publikace TechInsider
Zakladatel Fashion Press LLC: 119435, Moskva, Bolshoy Savvinsky per., 12, budova 6, patro 3, místnost II;
Adresa redakce: 119435, Moskva, Bolshoi Savvinsky lane, 12, budova 6, patro 3, místnost II;
Šéfredaktor: Nikita Aleksandrovich Vasilenok
Redakční e-mailová adresa: [email protected]
Telefonní číslo redakce: +7 (495) 252-09-99
Označení informačních produktů: 16+
Online publikace je registrována Federální službou pro dohled nad komunikacemi, informačními technologiemi a hromadnými komunikacemi, registrační číslo a datum rozhodnutí o registraci: EL řada č. FS 77 – 84123 ze dne 09. listopadu 2022.

© 2007 — 2025 Fashion Press LLC
Při zveřejňování materiálů na Stránkách uděluje Uživatel společnosti Fashion Press LLC bezplatně nevýhradní práva k používání, reprodukování, distribuci, vytváření odvozených děl, jakož i k zobrazování materiálů a jejich zpřístupňování veřejnosti.

V současné době na Zemi žije neuvěřitelná rozmanitost živých organismů. Existuje mnoho teorií o původu takzvané „živé hmoty“, ale hypotéza, kterou předložil akademik A.I. Říká, že vznik prekurzorů života – probiontů – nastal v důsledku náhodné kombinace organických sloučenin podobných proteinům do tzv. koacervátových kapek – koacervátů – protobiontů, které plavaly ve zředěném vodném roztoku. Toto je hypotéza „prvotní polévky“.

Abychom odpověděli na otázku, co přesně je „živá hmota“, „živý organismus“, byl vyvinut systém kritérií pro živé věci, což nám umožňuje pochopit, že má následující vlastnosti:

• samoregulace;
• sebereprodukce;
• růst a rozvoj;
• metabolismus;
• dědičnost;
• jednota chemického složení atd.

Pro usnadnění rozlišování živých organismů jsou kombinovány do tří hlavních skupin, z nichž každá má strukturální rysy forem, které jsou jí připisovány: jednobuněčné (prvoci), koloniální a mnohobuněčné.

Všechny živé organismy, kromě virů, mají buněčnou strukturu. Buňka je jedinou strukturní a funkční jednotkou, stejně jako jednotkou vývoje všech živých organismů na Zemi.

Dále se blíže podíváme na hlavní formy živých organismů.

Vlastnosti jednobuněčných

Na základě toho, co bylo řečeno dříve, můžeme dojít k závěru, že buňka splňuje všechna kritéria živého tvora a je plnohodnotným organismem. Proto jsou organismy reprezentované pouze jednou buňkou klasifikovány jako samostatná skupina. Jednobuněčné organismy existují v rostlinném i živočišném světě. Kvasinky, které patří do říše hub, jsou také jednobuněčné.

Rozmanitost jednobuněčných organismů spočívá v nepřítomnosti vytvořeného jádra (prokaryota) a jeho přítomnosti (eukaryota). V prvním případě je dědičným materiálem jeden uzavřený prstencový chromozom uprostřed cytoplazmy.

Prokaryota jsou zastoupena bakteriemi a sinicemi (modrozelené řasy).

Bakterie se nacházejí téměř ve všech pozemských prostředích. Obývají sladkou a mořskou vodu, horké prameny, půdu, radioaktivní odpad a hluboké vrstvy zemské kůry.

Existuje teorie panspermie, kterou předložil Arrhenius. Zahrnuje přenos embryí – „semen života“ – na Zemi při zachování jejich životaschopnosti. Experimentální výsledky ukázaly, že chlad zárodečné mikroorganismy dobře snášejí a jejich životaschopnost zůstává i po šesti měsících vystavení nízkým teplotám. Embrya snesou i chlad meziplanetárního prostoru. Teorii však nelze dokázat, takže je považována za pouhou domněnku.

Kromě způsobu, jakým uchovávají dědičnou informaci, se prokaryota od eukaryot liší v mnoha aspektech své struktury.

• sestávají z jedné buňky;
• orgány a tkáně chybí;
• mureinová buněčná stěna;
• ribozomy nejsou typu 80. let, ale 70. let;
• nepřítomnost membránových organel.

Dnes jsou bakterie prospěšnější, než se zdá. Transformací Escherichia coli se získá inzulín, interferon a somatotropní hormon.

Bakterie jsou často symbionty rostlin a zvířat (symbiotický vztah znamená vzájemný prospěch). Významnou roli hrají chemoautotrofní bakterie. Patří mezi ně fixace dusíku, často se usazující v kořenech luštěnin (zachycování volného dusíku za vzniku sloučenin dostupných organismům); denitrifikace (přeměna dusíku ze solí na volnou sloučeninu); nitrifikace (schopná oxidovat amoniak vzniklý při rozpadu organických zbytků, nejprve na dusitý a poté na kyselinu dusičnou); sirné bakterie, železité bakterie, vodíkové bakterie.

Bakterie mohou také způsobit onemocnění, jako je černý kašel, tuberkulóza, průjem a zápal plic. Důkladné mytí rukou, používání antiseptik a dezinfekce domácnosti účinně pomáhá zabránit jejich vniknutí.

Sinice (modrozelené řasy) jsou díky obsahu chlorofylu schopny provádět fotosyntézu za uvolňování kyslíku. Mají plynové vakuoly, pomocí kterých regulují svůj vztlak, díky čemuž se mohou pohybovat mezi vrstvami vody s různým obsahem živin a úrovní osvětlení Sinice jsou běžné v různých vodních plochách, v půdě i na rýžových polích.

V jezerech se často vyskytují ohniska hromadného rozmnožování sinic – „vodní květy“. Vodní plochy se zároveň přesycují odpadními produkty sinic a ochuzují se o zásoby O2, což negativně ovlivňuje životy ostatních obyvatel.

Fotografie: Yandex GPT

Eukaryota se vyznačují řadou dostupných organel, které zvyšují podobnost se stavbou mnohobuněčných organismů: mitochondrie, Golgiho aparát, ER – vše vázané na membránu. Pozoruhodným příkladem jednobuněčných eukaryot jsou améby, zelené euglena a chlorella s chlamydomonas (řasy). Mnoho organismů má bičíky a světlocitlivé ocelli pro pohyb.

To znamená, že mají schopnost fototaxe, pozitivního nebo negativního pohybu vůči světlu. Organely trávení a vylučování jsou již přítomny.

Vlastnosti koloniálních organismů

Postupem času se jednobuněčné organismy začaly spojovat do skupin, tzv. kolonií, vykonávajících stejné funkce, ale stále zůstávaly samostatným organismem. Kolonii proto nelze nazvat mnohobuněčným organismem. Funkční jednotkou stále zůstává jednobuněčný organismus schopný samostatné existence. Výhodou života v kolonii je rozdělení základních „odpovědností“, zvyšující úroveň přežití.

Nejznámějším zástupcem této skupiny je Volvox. Jedná se o zelenou, mobilní koloniální řasu kulovitého tvaru. Kolonie může dosáhnout mm a počet buněk může být od 200 do 10 000. Buňky jsou umístěny na periferii, vzájemně spojeny vlákny cytoplazmy a pomáhají kolonii pohybovat se a krmit se. Ve středu kolonie je dutina naplněná hlenem.

Fotografie: Yandex GPT

Výše zmíněné sinice jsou také schopné tvořit rozsivky a vyskytují se i zlaté koloniální řasy.

Kolonie jsou mezistupněm ve vývoji organismů od jednobuněčné struktury k mnohobuněčné.

Specifika mnohobuněčných organismů

Mnohobuněčný organismus, který se zdánlivě také skládá z mnoha jednotek, jako koloniální, má zvláštnost. Nyní všechny buňky nejsou identické ve struktuře a funkci a mají svou vlastní roli. Především dochází k jakési hierarchii v podobě tvorby tkání buňkami, které mají podobné funkce a struktury. Tkáně tvoří orgány a orgány tvoří systém (trávicí, dýchací atd.). Mezi buňkami stejné tkáně a různými buňkami existuje povinný vztah. Během ontogeneze nastává důležité stadium – buňky se diferencují, každá má svou hlavní funkci, která dále určuje její strukturu.

Mnohobuněčný organismus má výraznější integritu než kolonie. Pokud tedy v případě kolonie vyvolá dopad vnějšího podnětu odpověď pouze od konkrétních buněk, pak bude mnohobuněčný organismus reagovat jako jeden celek.

Říše zvířat, rostlin a hub mají velké množství druhů, které mají mnohobuněčnou strukturu. První zvíře, květina nebo houba, která vás napadne, bude téměř jistě mnohobuněčná: vlk, heřmánek a muchovník.