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

Луковый суп: как дешёвая похлёбка ночного Парижа стала ресторанной классикой

У лукового супа странная репутация. Его считают воплощением французской кухни, хотя начинается он с продукта, который веками лежал в кладовой бедняка. В нём нет редкой дичи, дорогих пряностей или...

Зачем маленьким змеям нужен шип на носу и куда он потом пропадает?

Если вы когда-нибудь держали в ладонях только что вылупившегося ужа или королевского питона, то наверняка замечали острую точку прямо на кончике его морды. Она похожа на миниатюрную иглу, на шип,...

Зачем динозавры глотали камни и как работало их пищеварение: новое исследование палеонтологов

В палеонтологии существует общепринятое правило: если внутри окаменелого скелета динозавра находят скопление гальки, значит, перед нами растительноядное животное. Ученые полагали, что древние ящеры...

За границей суперкомпьютеров: квантовый процессор впервые решил верифицируемую задачу

В исследовании квантовых компьютеров существует проблема, связанная с подтверждением точности вычислений.Когда разработчики создают мощный квантовый процессор, они стремятся продемонстрировать...

Как замена белых ламп на янтарные делает ночи безопаснее для насекомых: опыт железных дорог ФРГ

Повсеместное использование искусственного освещения в ночные часы стало одним из основных факторов сокращения численности насекомых по всему миру. Ежегодно площадь освещенных территорий и...

Обзор двухдиапазонного гигабитного роутера MERCUSYS MR80X(V5)

MERCUSYS MR80X(V5) — это двухдиапазонная модель с поддержкой Wi-Fi 6, гигабитными портами и современными технологиями, которые обещают быстрый и надежный интернет в квартире, доме или...