Пандемия коронавируса началась в 2020 году очень неожиданно и сильно изменила весь мир. Огромное количество людей научилось работать не выходя из дома, узнало что такое QR-код, научилось регулярно мыть свои руки и так далее. Без сомнений, это одно из самых серьезных испытаний для человечества за последние несколько веков. Однако, ученые считают, что мы еще легко отделались — если не предпринять меры, в будущем нас может ждать нечто ужаснее, чем пандемия коронавируса. В 2017 году, на территории Антарктиды, команда биологов под предводительством Андреса Марколета нашла в ледниках бактерии, которые обладают стойкостью к антибиотикам. Это открытие очень встревожило ученых, потому что развивавшиеся в экстремальных условиях бактерии могут стать причиной возникновения заболеваний, которые не поддаются лечению нынешними лекарствами.
В мире существуют десятки разновидностей паразитов, которые могут проникнуть в организм человека и жить за его счет. Ими могут быть как бактерии, так и вирусы и разного рода грибки. В большинстве случаев, от паразитов можно избавиться при помощи лекарств — они погибают и выходят из организма естественными путями. Но среди них есть бактерии, которые не боятся никаких лекарств, встречаются у 50% населения Земли и живут в их организмах до самой смерти. В целом, они не могут нанести большой вред, но иногда сильно повреждают заднюю часть глаз и могут стать причиной полной слепоты. Ученые считают, что это самые успешные в мире паразиты и, возможно, их распространенность обусловлена тем, что они передаются от диких и домашних кошек. А ведь эти животные являются любимчиками огромного количества людей! Давайте узнаем, о каких именно паразитах идет речь, чем именно они опасны и можно ли от них как-нибудь защититься.
Ученые постоянно находятся в поиске альтернативных источников электричества, которые не наносят вреда окружающей среде. Недавно инженеры из Кембриджского университета в Великобритании собрали небольшую конструкцию, которая способна питать небольшие компьютеры необходимым объемом электричества, которое вырабатывается… цианобактериями. Устройство похоже на пальчиковую батарейку формата АА и может поддерживать работу электронного устройства на протяжении более 6 месяцев. Эта информация не взята из воздуха — батарейка из бактерий действительно существует и прошла испытание длительностью в полгода. Да, игровой компьютер к такому источнику питания не подключить (пока что), но ученые уже нашли ему отличное применение. Об этом мы сейчас и поговорим.
В середине XIV века по Азии и Европе прошлась черная смерть — так называется пандемия чумы, которая унесла жизни около 25 миллионов человек. Ее возбудителем является бактерия Yersinia pestis, которая попала в организмы людей через крыс и других грызунов. Эти животные до сих пор считаются переносчиками огромного количества смертельно опасных заболеваний и именно поэтому люди пытаются их избегать. Но сделать это чрезвычайно сложно, потому что они в огромном количестве обитают в подвалах жилых домов, промышленных зданий, а также в хозяйственных постройках. Они чрезвычайно выносливы и за один день могут преодолеть расстояние в 50 километров. А вот еще один пугающий факт — они отлично прыгают на высоту до 100 сантиметров и кусают людей. Зная все это, становится очень страшно, ведь вдруг они станут причиной очередной пандемии?
Лесные пожары возникали на нашей планете всегда, и они приносили нашей планете большую пользу, помогая уничтожать старые деревья. После пожаров происходило обновление почвы, благодаря чему на огромных территориях вырастали молодые растения. Однако сегодня, из-за частой аномальной жары, возникают мегапожары, в результате которых выгорают тысячи гектаров леса, и в этом нет ничего хорошего. Из-за распространения огня на многие километры, разрушаются целые экосистемы и восстановить их оказывается крайне сложно. Хорошим примером разрушительного мегапожара является огонь Соберанес — так называется масштабный лесной пожар, который произошел на побережье Калифорнии и уничтожил 53 470 гектаров леса. Недавно исследователи выяснили, что огонь уничтожил практически все живое, за исключением нескольких видов грибков. Казалось бы, что в этом интересного? Дело в том, что благодаря этому открытию ученые смогут восстановить сгоревшие леса.
История нашего вида – это история войны. Мы, люди, все время сражаемся друг с другом, но нашим главным врагом являются вирусы и бактерии. Именно болезни, а не полководцы и императоры, определяли ход истории. Так, Атилла, Александр Македонский и Чингисхан пали жертвами малярии, переносчиками которой были комары. Римская империя также обязана этим маленьким насекомым, которые покусали их заклятого врага Ганнибала и немалую часть его армии. Во время Первой мировой войны грипп и пневмония унесли намного больше жизней, чем все боевые действия. История вновь показывает нам неприятную правду: одна-единственная желудочная инфекция, грипп, дизентерия или холера, могут остановить целую армию, не сделав ни единого выстрела.
Согласно официальным данным, возраст нашей планеты составляет порядка 4,54 млрд лет, но когда на ней возникла жизнь? Считается, что она появилась 3,5 млрд лет назад. Разумеется, точных данных на этот счет нет. В 2017 году группа ученых Университетского колледжа Лондона опубликовала статью, в которой описала микроскопические железистые трубки. По словам исследователей их возраст находится в пределах от 4,28 до 3,77 млрд лет. Оставить их могли бактерии или другие организмы, напоминающие бактерии. Теперь эта же группа ученых опубликовала новую статью, в которой сообщает, что жизнь на Земле появилась гораздо раньше — уже спустя 300 миллионов лет после возникновения самой планеты. В основе этого материала исследователи использовали все те же кварцевые породы возрастом 4,28–3,77 млрд лет.
Многие болезни людей возникают из-за того, что в их организмы попадают патогенные бактерии и вирусы. Они невидимы человеческому глазу и могут витать в воздухе практически любого помещения. Попадая внутрь людей через легкие или слизистые оболочки тела, микробы размножаются и уже спустя несколько дней или даже часов дают о себе знать. Именно поэтому, особенно в период пандемии коронавируса, всем людям рекомендуется носить маску и соблюдать социальную дистанцию в местах с большим количеством незнакомцев. Владельцы общественных мест, в свою очередь, стараются регулярно проводить уборку и проветривать комнаты. Хорошим средством против бактерий является ультрафиолетовый свет — он нещадно убивает многие виды бактерий, грибов и прионов. Однако, при всей своей эффективности, в больших дозах он вреден для человеческого здоровья. Недавно ученые рассказали о безопасном виде ультрафиолета, который может устранять до 98,4% бактерий в воздухе без вреда для людей. Оснастить помещение современным видом обеззараживания воздуха так же легко, как поменять лампочку.
О биологическом оружии и биолабораториях во всем мире заговорили с началом пандемии COVID 19. Причем эту тему поднимали не только сторонники теории заговора, но и правительство многих крупных стран, таких как США. Более того, спецслужбами на этот счет проводились серьезные расследования. Но версия о рукотворном происхождении вируса все же не подтвердилась. После начала военной операции на Украине о биологическом оружии заговорили вновь. Но что вообще оно собой представляет и в чем его опасность? Главная его особенность заключается в том, что поражающим элементом являются патогенные микроорганизмы либо их споры, а также вирусы и бактериальные токсины. В отличие от других видов оружия, оно действует не мгновенно. В основном его используют для поражения живой силы противника. Кроме того, такое оружие может быть использовано для уничтожения продуктов путем заражения скота и сельскохозяйственных культур. Как и другое оружие массового поражения, биооружие запрещено Женевским протоколом с 20-х годов прошлого века, но несмотря на это неоднократно применялось в новейшей истории человечества.
Вирусы могут заражать не только клетки людей или животных, но и бактерий. Такими свойствами обладает особый вид вирусов, который называется бактериофагами. В целом эти вирусы мало чем отличаются от любых других, кроме того, что в качестве хозяина выбирают микробов. Они точно также проникают в клетку, и там размножаются. Сами же бактерии от большого количества вирусных частиц в итоге погибают, но не всегда. В некоторых случаях бактерия может длительное время жить с вирусом или даже подавить его при помощи защитного механизма. Также есть и еще один сценарий развития событий — ДНК вируса встраивается в ДНК бактерии, как, к примеру, действует ВИЧ. В таком случае вирус находится некоторое время в виде профага, и ни как себя не проявляет. По сути, информация о нем существует, но самого вируса нет. Можно сказать, что он спит в геноме. Чтобы вирус проснулся, должны произойти определенные обстоятельства. Но какие именно? Механизмы «пробуждения» науке не были известны. В недавнем исследовании ученые Гарвардского университета пришли к выводу, что разбудить профаги могут другие бактерии.
Когда речь заходит о бактериях, мы представляем себе микроорганизмы размером 0,5–5 микрометров. Они настолько малы, что увидеть их можно только в мощный микроскоп. В целом — это правильное представление. Большинство бактерий действительно очень малы. Однако есть среди них и настоящие гиганты, которых сложно не заметить даже невооруженным глазом. К примеру, в мангровых лесах Карибских островов существуют бактерии, которые достигают в длину 2 сантиметра, то есть как, к примеру, майский жук. Эти бактерии получили название Thiomargarita magnifica. Надо сказать, что исследователи вначале даже не поняли, что за организмы перед ними, и приняли их за бактериальные колонии, которые образуют, к примеру, цианобактерии. Но, как выяснилось позже, ум удалось обнаружить не скопление бактерий, а отдельные клеточные организмы. Вполне возможно, что они могут вырастать до еще большего размера, если их не разрывает течение и никто ими не питается.
Большинство бактерий можно увидеть только через микроскоп. По расчетам ученых, в среднем длина одной бактериальной клетки составляет примерно два микрометра. Но существуют и бактерии, которые способны вырастать до 750 микрометров. Более того, в мире есть несколько разновидностей серобактерий, которые занимаются окислением восстановленных соединений серы и в тысячи раз больше обыкновенных микробов. Недавно, в мангровых лесах Центральной Америки и Карибского бассейна ученые обнаружили формы жизни, длина которых составляет несколько сантиметров — их можно увидеть даже без микроскопа. Они относятся к бактериям, но при этом имеют очень сложное внутреннее строение. Давайте разберемся, что за очередное чудо открыли исследователи?
Кухонная губка для посуды есть на кухне у каждой хозяйки. Как правило, после использования ее споласкивают, и затем кладут до следующего использования. Однако мало кто знает, что кухонная губка — это самый грязный предмет в доме. Конечно, грязная она не в прямом смысле, а имеется в виду количество бактерий, которые в ней живут. Столько бактерий вы не найдете даже на коврике, который лежит перед входной дверью, и больше чем в постельном белье. И моющие средства не помогают от них избавиться. Согласно исследованию, которое опубликовало издание Scientific Reports пять лет назад, в одном кубическом сантиметре губки живет в семь раз больше бактерий, чем людей на Земле. С чем это связано? В первую очередь с тем, что в губке остаются питательные вещества, но причина не только в этом. Недавнее исследование показало, что кухонная губка — это идеальное “общежитие”, или “инкубатор”, в котором могут уживаться разные виды бактерий.
С момента начала пандемии медики во всем мире строго настрого запрещают самолечение. Но стоит ли говорить, что к ним прислушиваются единицы? Нередко люди обращаются за медицинской помощью только при тяжелом течении болезни, в противном случае принимают лекарства, в том числе и антибиотики, без назначения врачей. Поэтому эксперты в области общественного здравоохранения обеспокоены тем, что неправильное и чрезмерное использование антибиотиков во время пандемии может усугубить другой продолжающийся кризис — появление патогенов, которые устойчивы к этим препаратам. Как известно, со временем бактерии эволюционируют, и чем больше люди используют антибиотики для лечения, тем, соответственно, быстрее это происходит. В настоящее время ежегодно от устойчивых к антибиотикам микробов умирают порядка 750 000 человек. К 2050 году это число может увеличиться до 10 миллионов. Однако в результате пандемии ситуация, возможно, усугубится еще больше. Медицина может быть отброшена в начало прошлого века, когда антибиотиков не существовало.
С момента кислородной катастрофы, которая произошла примерно 2,45 миллиарда лет назад, большинству живых организмов на Земле необходим кислород. Он производится другими организмами, которым для производства этого газа нужен солнечный свет. Собственно говоря, как утверждают ученые, кислородная катастрофа произошла лишь по той причине, что наша планета замедлила свое вращение, в результате чего увеличился световой день. Это позволило цианобактериям успевать в течение дня выделять большое количество кислорода. Они-то и наполнили атмосферу жизненно важным газом. Однако, как совсем недавно выяснили ученые из Университета Южной Дании, не всем организмам для выработки кислорода необходим солнечный свет. В океане был обнаружен микроб, который нарушает все вышеозвученные правила — он выживает даже в условиях темноты и в среде с полным отсутствием кислорода.
Микроорганизмы — это самая большая группа живых организмов на нашей планете. Хотим мы этого или нет, они окружают нас повсюду: в воздухе, на поверхности земли и даже на нашей коже и внутренних органах. Одни из них помогают нашему организму выполнять свои естественные функции вроде пищеварения, другие защищают от болезней, а третьи — сами являются возбудителями заболеваний. Их очень много и, скорее всего, речь идет о миллиардах разновидностях микробов, если не больше. Ученые стараются как можно более тщательно изучить микроскопический мир и регулярно проводят соответствующие исследования. Так, относительно недавно, международная группа исследователей взяла образцы кожи у добровольцев и нашли в них 174 новых вида бактерий. Список микробов, которые обитают на человеческой коже, был расширен на 26%.
Создание антибиотиков стало одним из самых серьезных прорывов человечества в области медицины. Благодаря этим препаратам многие неизлечимые болезни стали не более опасными, чем сезонная простуда. Единственный серьезный недостаток антибиотиков — бактерии и вирусы к ним со временем адаптируются. В результате для эффективной борьбы с ними необходимы все более мощные антибиотики. Другими словами, использование антибиотиков — один из факторов появления устойчивых к ним бактерий, так называемых супербактерий. Однако, как показало недавнее исследование, супербактерии существовали задолго до того, как люди начали применять антибиотики. В частности, ученые выяснили, что к возникновению одного из видов супербактерий привела эволюционная битва между грибками и бактериями на коже ежей.
Бактерии способны перерабатывать, пожалуй, любую органику, и жить в самых экстремальных условиях, поэтому на Земле крайне мало мест, где бы они не существовали. Но иногда, чтобы расщепить какое-либо вещество, им приходится использовать “напарников”. К примеру, в природе существуют бактерии, которые умеют расщеплять нефтяные углеводороды-алканы, то есть крупные молекулы, обладающие длинной цепочкой, состоящей атомов углерода и водорода. Но, так как в той среде, где находится нефть, отсутствует кислород, в результате расщепления углеводорода возникает уксусной кислота и водород. Если бы присутствовал вокруг кислород, уксусная кислота была бы переработана в высокоэнергетические молекулы. Накопление уксусной кислоты могло бы стать серьезной проблемой для нефтеперерабатывающей отрасли, однако существуют другие бактерии — археи, которые продолжают переработку, начатую нефтеперерабатывающими бактериями. Причем их существует два вида. Одни расщепляют уксусную кислоту и получают из нее метан и углекислый газ. Другие питаются CO2 и водородом, выделяя при этом метан и воду. Долгое время считалось, что сами по себе археи неспособны перерабатывать чистую нефть.
В наше время куда ни глянь — всюду окружает пластик. Его накопилось столько, что он стал настоящей проблемой для человечества. Ведь, для естественного разложения полимерам требуется около 400 лет. Другими словами, пластик накапливается на Земле с тех пор, как его впервые стали производить. В результате в Тихом Океане уже образовался целый остров из мусора, основную часть которого составляют различные полимеры. От него страдают птицы и морские обитатели. Кроме того, он наносит вред и здоровью человека, в частности, микропластик (измельченные частицы) повышают холестерин. Поэтому давно стало очевидным, что человечество больше не может накапливать пластиковый мусор в таких количествах, иначе мы попросту в нем сами утонем. Но как от него избавляться? Ученые возлагали большие надежды на бактерии — предполагалось вывести и размножить такие их виды, которые эффективно перерабатывают полимеры. Однако, похоже, что бактерии опередили ученых — они стали появляться сами по себе, причем, как утверждают ученые Технического университета Чалмерса, количество бактерий, которые питаются пластмассой, увеличивается во всем мире.
Сибирская язва — это смертельно опасное инфекционное заболевание, возбудителем которой является бактерия Bacillus anthracis. Этой болезни чаще всего подвергаются сельские животные, но бывают и случаи заражения людей. При заражении у человека повреждается кожа, а в более серьезных случаях — органы дыхания и система пищеварения. В мире происходило множество вспышек заболевания сибирской язвой, что приводило к сотням смертей. Ученые со всего мира до сих пор занимаются изучением этой инфекции и иногда делают удивительные открытия. Например, недавно ученые из Гарвардской медицинской школы (США) выяснили, что некоторые из выделяемых сибирской язвой токсинов можно использовать в качестве средства для снятия боли. Возникает вопрос — насколько это безопасно?