Читать книгу Рослини - Группа авторов - Страница 14

Триста п’ятдесят років тому жив собі в Амстердамі крамар і службовець міської ратуші Антоні ван Левенгук. Дивну пристрасть мав цей чоловік, з якої сміялися всі мешканці Амстердаму. У вільний час Левенгук шліфував скляні лінзи, щоб роздивлятися крізь них різні предмети. З часом його лінзи стали кращими у світі.

Майстер вставляв їх в оправи і годинами дивився на краплі води, частки листків дерев, дрібних комах.

Одного разу, дивлячись на краплю води, Левенгук побачив в ній «маленькіх звіряток». Так було зроблене епохальне відкриття – людство відкрило для себе невідомий світ, мешканцями якого були бактерії.

Наші очі не в змозі побачити бактерії без мікроскопа. Інакше ми б змалку знали, які вони різноманітні за формою. Існують бактерії, що нагадують кульки. їх називають коками. Якщо такі коки з’єднуються парами, то звуться диплококами, якщо утворюють низку, що нагадує намисто, – стрептококами.

Не менш різноманітними є й ті бактерії, які подібні до паличок. Слово «бактерія» в перекладі з латини, до речі, означає «паличка». Іноді такі палички утворюють ланцюжки. Це – стрепто-бактерії. Зігнуті на зразок коми палички називають вібріонами, а ті, що нагадують спіралі, – спірилами. Ще існують спірохети – тоненькі ниткоподібні бактерії з великою кількістю довгих звивистих джгутиків. Серед спірохет є дуже шкідливі, наприклад ті, що викликають тиф чи сифіліс.

Коки з фімбріями

Усі ці не схожі одне на одного утворення об’єднує дуже важлива риса – бактерії не мають справжнього ядра. Замість нього в центральній частині клітини, яка і є бактерією, скупчена ядерна речовина – дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК). Це скупчення називають нуклеоїдом, тобто «схожим на ядро».

Більшість бактерій гинуть від високої температури, ультрафіолетових променів, хімічних речовин. Втім, є такі види, які можуть пристосовуватися до дуже важких умов. Туберкульозна паличка, наприклад, вкрита оболонкою, яка просякнута речовиною, що нагадує віск, в інших – оболонка вкрита слизом. А деякі бактерії в несприятливих умовах утворюють спори. Такі мікроби називають бацилами. Частина вмісту їхньої клітини ущільнюється і втрачає вологу. Поступово оболонка клітини руйнується і спора виходить назовні. Її новоутворена оболонка має смолоподібні речовини, які запобігають проникненню всередину не тільки води, а навіть кислот, що здатні завдавати великої шкоди органічним тканинам. Коли такі спори знов опиняються в сприятливих умовах, вони бубнявіють і проростають. В оболонці спори утворюється отвір, через який назовні виходить її вміст. Згодом ця нова клітина одягає нову оболонку і робиться здатною до поділу.

Більшість бактерій рухаються за допомогою джгутиків – дуже тонких білкових ниток. У деяких є тільки один джгутик, інші мають їх на одному або ж обох кінцях своєї клітини. Є й такі, що цілком покриті тоненькими волосками – фімбріями. Крім того, при рухові бактерії часто вигинають або скорочують тіло, а деякі викидають з одного боку слиз, завдяки чому рухаються, як маленька ракета.

Розмножуються ці мікроскопічні утворення зазвичай поділом клітин. Але деякі набули здатності до розмноження статевим шляхом. При цьому дві клітини наближаються одна до одної. Між ними утворюється місток, що поєднує їх, по якому здійснюється обмін хромосомами.

Розмножуються бактерії надзвичайно швидко. У середньому клітина ділиться на дві кожні двадцять хвилин. Таким чином, за добу лише одна особина може дати потомство вагою 1800 кг, а за тиждень його маса може досягти маси земної кулі. На щастя, різні негативні фактори, наприклад нестача вологи, поживних речовин, наявність отрути і таке інше, стоять на перешкоді до того, щоб бактерії заполонили світ.

Живуть бактерії всюди: у воді, в повітрі, на землі та під землею. Більшості з них необхідне повітря для дихання. Такі бактерії називаються аеробними. Але існують і такі, для яких кисень є отрутою.

Палочкоподібна бактерія з фімбріями

Такі бактерії називаються анаеробними. Вони живуть глибоко під землею, в товщах піску та намулу, глибоко під водою – всюди, куди не досягає повітря. їх знаходять навіть на десятиметровій океанській глибині в намулі.

Сила-силенна бактерій мешкає навіть у стратосфері, на висоті 15—20 км, де багато шкідливого для життя космічного випромінювання, а температура нижча 55° С. Вони мають жовтогарячий колір і називаються флавобактини. Втім, це бактерії певного виду, а інші в повітрі почувають себе не дуже добре, бо їм там немає чим живитися. Вони тільки подорожують разом з пилинками в повітряних потоках, а розвиваються лише там, де знаходять для себе певні умови. Найбільше їм потрібна вода. Разом з нею всередину цих одноклітинних створінь потрапляють поживні речовини.

Чим же живляться бактерії? Більшість з них окислює органічні та неорганічні сполуки і навіть деякі синтетичні речовини, виготовлені штучним шляхом. Завдяки цьому мікроорганізми одержують енергію, необхідну для життя.

Частина бактерій споживає виключно органічні речовини. їх називають сапрофітами. Більшість сапрофітів є дуже корисними.

Це вони перетворюють рештки мертвих рослин і тварин на перегній і роблять ґрунт родючим.

Деякі сапрофіти люди здавна використовують для виробництва молочнокислих продуктів, спирту, оцту і таке інше. Вони викликають бродіння – особливий спосіб дихання мікробів, який існував задовго до того, як жива істота зробила перший подих. Під час бродіння, особливо якщо мікроби розкладають цукристі речовини, активно виділяється вуглекислий газ.

Важливого значення в житті людини набули молочнокислі бактерії. Завдяки їх різноманітності ми маємо кисле, ацидофільне молоко, йогурт, кефір. Вони вбивають у молоці інші бактерії, через що воно може набути неприємного смаку й запаху.

При гнитті виділяється тепло, і так багато, що складені в купу вологі зерно, сіно, бавовна, торф, ганчір’я тощо можуть самозайматися. Це дуже небезпечно, бо може спричинити пожежу. Так, одного разу сталася пожежа на великому океанському пароплаві, який віз бавовну з Єгипту до Англії. Можна собі уявити, якою жахливою була ця пожежа у відкритому морі, адже бавовна горить як порох.

Але саморозігрівання, спричинене бактеріями, може бути і корисне. У такий спосіб подеколи зігрівають оранжереї та городні грядки. Для цього ділянки, де будуть висаджені рослини, встилають гноєм. Під впливом бактерій виділяється тепло, яке зігріває ґрунт, що прискорює зростання рослин.

Дуже цікавими представниками світу бактерій є бактерії-хижаки, які успішно полюють на подібних до себе. Вони здатні рухатися погоджено та ще й об’єднуватися в колонії. Ось, наприклад, диктіобактерії. Вони утворюють мікроскопічні скупчення, які складаються зі 100—200 дрібненьких клітин, об’єднаних тонесенькими містками. Рухаючись, скупчення захоплює інші мікроорганізми і перетравлює їх.

Хижаками є й циклобактери. У певний момент розвитку їхні колонії утворюють «кокон», яким оточують жертву і руйнують її.

Але найдивовижнішими з хижаків, безумовно, є паличкоподібні тератобактери. Клітини цих бактерій у сукупності нагадують петлі для ловів, що здатні захоплювати інші організми.

А от бактерії бделовібріо, які теж споживають своїх родичів, є паразитами. Діють вони подібно до п’явок. Звідси і назва бактерії, бо Bdello латиною означає «п’явка». Звичайно, паразит повинен бути меншим за жертву, тож завдовжки бделовібріо лише один мілімікрон. А його паличка-клітина є трохи вигнутою. На «хвості» у бактерії існує довгий і товстий, порівняно з іншими мікробами, джгутик. А на передній частині бактерія має слизову маску, що допомагає їй проникати всередину інших бактерій.

Клітини паразитів дуже рухливі. Вони активно шукають жертву, а потім нападають на неї. Часто під мікроскопом можна бачити, як дві-три бактерії бделовібріо атакують жертву. Та чинить шалений опір. Вона різкими рухами намагається скинути нападників. Втім, не може цього зробити. За дві-три хвилини паразити закріплюються на оболонці і починають рухатися, ніби вгвинчуючись у жертву, а невдовзі опиняються у неї всередині.

Колонія хижих бактерій тератобактер

Через деякий час вони починають ділитися, і вже за кілька годин жертва лопається, а її згубники опиняються на свободі й атакують інших.

Цікаво, що бактерії можна вважати «живим компасом». У 1975 році американський фахівець у галузі магнетизму Р. Франкель при дослідженні бактерій з морського мулу на узбережжі Массачусетської затоки виявив, що декотрі з них рухаються завжди в одному напрямку. Через деякий час він довів, що ця, на перший погляд дивовижна, особливість бактерій пояснюється тим, що вони від природи мають усередині справжній компас: двадцять дві – двадцять п’ять дрібненьких частинок магнітного залізняка. Зміна напрямку магнітного поля за допомогою штучних магнітів спричиняла зміну напрямку руху бактерій.

Біля нафтових родовищ мешкають мікроби, які живляться нафтою і нафтовими випарами. Їм не потрібен кисень, а от вуглеводні сполуки для цих бактерій є дуже важливими.

Вони використовують для живлення такі складові нафти, як гас, парафін тощо. Достатньо тижня, щоб такі бактерії знищили шар нафти завтовшки 1 мм, що вкриває поверхню водоймища. Їх можна використовувати для очищення води. А ще ці бактерії допомагають людям при розвідуванні нафтових родовищ. Коли в землі є нафта, на поверхню виходять нафтові гази. Якщо бактерії помістити в спеціальну колбочку з поживним розчином при наявності поблизу газів, вони починають швидко розмножуватися. На поверхні розчину з’являється плівка, а вода мутнішає. В таких випадках геологи знають, що тут потрібно бурити свердловину.

Завдяки діяльності деяких мікробів утворюються цілі родовища корисних копалин. Ще з давніх-давен люди видобували в болотах та на дні озер залізну руду. З часом вони звернули увагу, що через деякий період після того, як вона була вибрана, руда з’являлася знов. А наприкінці 1888 р. було доведено, що це є результатом життєдіяльності залізобактерій. Вони здатні видобувати й поглинати солі заліза, розчинені у воді, і перетворювати їх на окисні сполуки, які легко випадають в осад і лягають на дно. Такі ж самі процеси тривали в первісних морях і утворили родовища залізної руди. А нині залізобактерії живуть у багатьох прісних та солоних водоймищах. Багато їх і в Чорному морі.

Бактерія-паразит бделовібріо кріпиться до жертви

Інші бактерії «вміють» утворювати сірку, азот та селітру. Над селітрою «працюють» одразу дві групи бактерій: нітритні та нітратні. Перші окислюють аміак, який утворюється при розкладанні мертвих тварин і рослинних решток до азотистої кислоти, другі перетворюють її на азотну. У свою чергу, вона вступає в реакцію з сполуками вугільної кислоти, що знаходиться у ґрунті. Як наслідок, утворюються селітра і природна сода.

Є серед мікробів і так звані хромогенні бактерії. Вони здатні виділяти фарби майже всіх відомих відтінків. Молоко, наприклад, вони перефарбують у синій або жовтий кольори. А якщо з’являються на білому хлібі або вареній картоплі, то утворюють на їх поверхні ясно-червоні краплі. Якщо таку краплину розтерти по поверхні, то через певний час вона вся почервоніє. Хромогенні бактерії широко використовуються для вироблення багатьох фарб – індиго, пер-сіо, орсейль та інших.

Неподалік від Астрахані знаходиться село Селітряне. За Петра I тут виготовляли селітру… з гною. Його складали в спеціальних приміщеннях, змішували з землею й негашеним вапном. У результаті діяльності різноманітних бактерій утворювалась селітра, з якої потім робили порох для гармат.

А тепер, нарешті, давайте поговоримо про ті мікроскопічні утворення, які людське сприйняття передусім пов’язує з бактеріями. Тобто про ті з них, що викликають різні хвороби. На жаль, таких надто багато. А наш організм є дуже сприятливим середовищем для розвитку мікроорганізмів. Вони знаходяться на шкірі, слизових оболонках, у ротовій порожнині, в кишечнику, навіть у крові.

Окремі види бактерій дуже небезпечні. Вони викликають такі страшні, часто смертельні захворювання, як тиф, холера, туберкульоз, сибірка, гангрена та багато інших. До людського організму ці бактерії потрапляють з водою, разом з пилом, брудними овочевими продуктами, при контактах із хворими людьми або тваринами. Деякі з останніх, наприклад пацюки, є носіями небезпечних мікробів. Дуже небезпечними є й такі комахи, як малярійний комар анофелес, блоха, воша та інші.

До організму бактерії потрапляють через дихальні шляхи, ротову порожнину, а також через подразнення на шкірі. Ось чому навіть дрібні подряпини на ній треба якомога скоріше обробити йодом. Ащоб запобігти захворюванням, слід, перш за все, дотримуватися правил гігієни. Втім, не все так страшно. Адже наша шкіра захищена жирними кислотами, слизові оболонки – лізоцимом, який руйнує клітинні стінки в бактерій. У крові містяться антитіла і фагоцити, які вбивають шкідливі мікроорганізми. А на випадок захворювань люди винайшли різні ліки. Отже, обережність у спілкуванні з хворими, особиста гігієна і правильне використання ліків допоможуть будь-кому подолати негативний вплив бактерій.

Але з ліками слід поводитися обережно, бо в нашому організмі живе багато корисних бактерій, і людина без деяких з них не може навіть нормально існувати. Особливо це стосується системи травлення. Саме тут містяться бактерії, які допомагають нам перетравлювати їжу. Їх відсутність призводить до шлункових розладів. Тому після тривалого прийому антибіотиків ці бактерії, які називають кишковою флорою, іноді треба відновлювати за допомогою інших ліків. Дуже корисними для організму є й молочнокислі бактерії. Тож пийте на здоров’я ацидофільне молоко, кефір та йогурт. Але робити це треба систематично, бо молочнокислі бактерії погано приживаються в кишечнику і швидко гинуть.

Багато шкоди завдають бактерії і рослинам. Щорічно від них гине десять відсотків урожаю хліба, двадцать – винограду і двадцать п’ять відсотків картоплі. Ще більше потерпають овочеві культури, які в сприятливі для бактерій роки можуть бути втрачені повністю. Щоб цього не трапилося, рослини обробляють отруйними для бактерій хімічними речовинами.