Фотосинтез, кислород и биотопливо: почему цианобактерии — самые важные существа на планете

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Оффтопик

Цианобактерии — одна из самых древних и многочисленных форм жизни на Земле, которая сыграла решающую роль в эволюции нашей планеты. Эти микроскопические организмы, также известные как сине-зеленые водоросли или просто зеленая слизь, видны как скользкий зеленый налет в стоячей воде, на дне рек и на берегах морей. Они обладают уникальной способностью проводить фотосинтез — процесс, при котором свет превращается в энергию и кислород. Именно цианобактерии были первой жизненной формой, которая развила фотосинтез и начала насыщать атмосферу Земли кислородом около 2,43 миллиарда лет назад. Это событие, известное как «Великая окислительная катастрофа» (ВОК), положило начало появлению сложных форм жизни, с которыми мы знакомы сегодня.

Паутинистый узор, образованный цианобактериями
Автор: Nottingham Trent University / Loughborough University Источник: phys.org

Но как цианобактерии образуют свои необычные геометрические узоры? Как они сплетаются в большие сетчатые структуры? И как это связано с их выживанием и функционированием? На эти вопросы попытались ответить ученые из Университета Ноттингем Трент и Университета Лафборо. Они использовали передовые методы микроскопии, симуляции и теоретические модели, чтобы раскрыть физический механизм за геометрическими узорами, образованными цианобактериями.

Оказалось, что когда цианобактерии присутствуют в достаточно высокой плотности, они начинают организовываться в свои сетчатые узоры, в результате выполнения всего нескольких простых правил. При движении они сталкиваются друг с другом. В большинстве случаев нитевидные филаменты пересекаются друг над другом или друг под другом, но иногда один из них отклоняется и поворачивает, чтобы двигаться вдоль другого. Эти два филамента следуют друг за другом некоторое время, прежде чем один из них отделяется. Эти взаимодействия приводят к образованию пучков параллельных филаментов, которые организуют более плотные колонии в разветвленные сети.

Ученые разработали модель, которая успешно предсказывает типичную плотность и масштаб возникающих узоров, включая движение и колебания формы филаментов. Команда утверждает, что их результаты открывают путь для будущих исследований того, как разные типы бактерий самоорганизуются в структуры. Это может улучшить наше понимание того, как образуются бактериальные биопленки — скопления бактерий, которые прикрепились к поверхности и друг к другу. Это знание критично, учитывая их центральную роль в различных процессах, таких как человеческие инфекции, деградация окружающей среды и биоинженерия.

Д-р Марко Мацца, лектор по прикладной математике в Университете Лафборо, сказал: «Мы показали, что возникающие узоры колоний цианобактерий можно понять как коллективный результат независимо движущихся клеток с простыми взаимодействиями».

Автор: Bing image creator

Цианобактерии — удивительные существа, которые изменили мир своим фотосинтезом. Они продолжают играть важную роль в поддержании состава нашей атмосферы и океанов. Они также могут быть использованы для производства биотоплива, очистки воды и даже для создания жизни на Марсе. Они заслуживают нашего внимания и уважения, как одна из самых древних и важных форм жизни на Земле.

3 комментария

Добавить комментарий

Tata
Интересная статья получилась
1
Вот эта самая «Великая окислительная катастрофа» было первым массовым вымиранием.
Жили себе простейшие, не тужили, а тут припёрлись бактерии, который давай окислителем атмосферу загаживать.
Вот кому надо сказать спасибо, что в нашем воздухе куча яда.
Altairus
ужас, как вы плохо учили биологию. Не было ещё никаких простейших.
И это было не первым, и не последним.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Кю-Сиратаки: железнодорожная станция для одного человека

В северной части Японии, на острове Хоккайдо, среди малонаселенных районов Энгару-тё, долгие годы существовала небольшая станция Кю-Сиратаки, ставшая символом заботы о каждом пассажире. Она...

Почему кошка постоянно мяукает и ходит по дому: когда это нормально, а когда стоит насторожиться

Несколько вечеров подряд моя кошка ходила из комнаты в коридор и громко мяукала. Миска была полной, лоток чистым, двери открытыми. Я уже решила, что она просто требует внимания. Потом заметила:...

Как лесные пожары создают смерчи и грозы с «неправильными» молниями в километрах от очага: физика огненного шторма

Взаимосвязь между лесной растительностью, огнем и метеорологическими условиями обычно кажется простой: сухая погода, высокая температура воздуха и сильный ветер создают условия для возникновения и...

5 пород собак, чья история связана с Россией и СССР: от самоеда до русского тоя

Когда говорят о породах, связанных с Россией, одной из первых часто вспоминают сибирского хаски. Связь с Сибирью отражена даже в названии, однако FCI указывает страной происхождения породы США....

Обзор наушников Arisyn Bai Yong: MEMS излучатель за вменяемые деньги

Возможно кто-то не в курсе, но сейчас MEMS излучатели стали настоящей сенсацией в мире портативного звука. Не осталась в стороне и компания Arisyn, выпустив собственную реализацию этого драйвера в...

Проектор, который всегда с тобой: проверяем Wanbo ToGo Pro в реальных условиях

  • Обзор
  • Wanbo
Август как вечер воскресенья. Лето ещё не закончилось, но уже немного грустно и хочется по максимуму взять от последнего месяца: переночевать в палатке, залечь ̶н̶а̶ ̶д̶н̶о̶ ̶в̶ ̶Б̶р̶ю̶г̶г̶е̶ на...