CP v2

Tag: Mikrobiologija

  • Kalifornijoje atrasta „ugnies ameba“ nustatė naują sudėtingos gyvybės atsparumo karščiui rekordą

    Kalifornijoje, Lasseno ugnikalnių nacionaliniame parke, mokslininkai aptiko naują amebos rūšį, kuri, kaip teigiama, perrašė ribą, kokį karštį gali ištverti sudėtingesnė gyvybė. Naujoji ameba pavadinta Incendiamoeba cascadensis, o tyrėjai ją praminė „ugnies ameba iš Kaskadų“.

    Kaip rašoma „Live Science“, šis vienaląstis organizmas laboratorijoje augo ir dalijosi iki 63 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Tai aukščiausia temperatūra, kurioje iki šiol buvo žinoma besidauginanti eukariotinė ląstelė.

    Tyrime nurodoma, kad trumpai ameba gali išgyventi ir dar karštesnėje aplinkoje – iki 70 laipsnių Celsijaus. Tokiais atvejais ji suformuoja apsauginį apvalkalą ir pereina į ramybės būseną, o vėliau, sumažinus temperatūrą, gali atsigauti.

    Iki šio atradimo buvo manoma, kad eukariotinių ląstelių dauginimasis virš 60 laipsnių Celsijaus temperatūros yra nepasiekiamas. Todėl naujasis radinys laikomas svarbiu atskaitos tašku aiškinantis, kur yra „viršutinė riba“ sudėtingesnei gyvybei.

    Kas yra eukariotai ir kodėl tai svarbu

    Amebos priklauso eukariotams – organizmams, kurių DNR yra uždaryta branduolyje. Tai jas skiria nuo prokariotų (bakterijų ir archėjų), kurių ląstelėse branduolio nėra ir kurios paprastai laikomos atsparesnėmis ekstremalioms sąlygoms.

    Būtent todėl tyrėjams svarbu, kad rekordas pasiektas ne bakterijų, o eukariotinės ląstelės. Nors prokariotai, kaip nurodoma tyrime, gali išgyventi ir gerokai aukštesnėje temperatūroje, eukariotų galimybės iki šiol atrodė labiau ribotos.

    Kaip ameba prisitaiko prie karščio

    Komanda amebas aptiko mėginiuose, surinktuose prie Hot Springs Creek intako parke. Pastebėta, kad šie organizmai geriausiai klesti itin šiltoje aplinkoje – apie 55–57 laipsnius Celsijaus, o žemesnėje nei 42 laipsnių Celsijaus temperatūroje jų augimas sustojo.

    Stebėdami ląstelių dalijimąsi, mokslininkai naudojo specialiai šildomą mikroskopą, kad palaikytų stabilias sąlygas. Taip jie užfiksavo, kad amebos gali sėkmingai replikuotis esant 63 laipsniams Celsijaus.

    Tyrėjai taip pat aptiko užuominų, kas galėtų padėti šiai amebai išlikti: jos baltymų paviršiuje yra teigiamai įkrautų aminorūgščių. Panaši savybė būdinga ir kai kuriems šilumą mėgstantiems prokariotams, o tai gali būti susiję su baltymų stabilumu esant aukštai temperatūrai.

    Ką šis radinys gali reikšti tolesniems tyrimams

    Rezultatai paskelbti žurnale „Cell“. Tyrėjai pabrėžia, kad tai dar neatsako į klausimą, kas tiksliai riboja eukariotų atsparumą karščiui, tačiau naujoji rūšis suteikia galimybę šiuos mechanizmus tirti detaliau.

    Be to, tyrime primenama, kad ekstremalioms temperatūroms atsparių eukariotų būta ir anksčiau – pavyzdžiui, kai kurie grybai dykumose gali toleruoti iki maždaug 60 laipsnių Celsijaus. Vis dėlto naujasis amebos rekordas parodo, kad sudėtingos ląstelės ribos gali būti aukštesnės, nei manyta.

    Ateityje mokslininkai planuoja tirti artimiausius Incendiamoeba cascadensis giminaičius, kad suprastų, kaip tokia šilumos tolerancija susiformavo. Tyrėjų vertinimu, tai gali padėti tiksliau apibrėžti gyvybės ribas Žemėje ir geriau suprasti, kokiose sąlygose galėtų egzistuoti sudėtingesni organizmai kitur.

  • Mokslininkus pribloškė atradimas Australijoje: mikrobai kelia uraną į paviršių ir didina riziką

    Australijos Flinderso kalnų regione esanti Mount Painter kasykla ilgą laiką buvo laikoma vieta, kur urano ir retųjų žemių elementų atliekos aridiniame klimate išlieka stabilios ir menkai juda. Tačiau nauji mėginių tyrimai rodo, kad kasybos atliekų krūvose vyksta procesai, galintys pakeisti šį vertinimą.

    Mokslininkai, ištyrę vadinamąsias kasybos atliekas (tailings) Mount Painter teritorijoje, nustatė, kad potencialiai pavojingi mineralai kaupiasi viršutiniame maždaug 10 centimetrų sluoksnyje didesnėmis, nei tikėtasi, koncentracijomis. Atliekos, kaip manoma, buvo paliktos beveik nepaliestos daugiau nei 80 metų.

    Kas, anot tyrėjų, vyksta atliekose

    Tyrimą paskelbusi komanda teigia, kad pagrindinis „variklis“ gali būti dirvožemio mikrobai. Jie, pasak autorių, gali ardyti iš pažiūros stabilius mineralus ir mobilizuoti elementus, įskaitant uraną, paversdami juos smulkiomis polimetalinėmis nanodalelėmis.

    Tokios dalelės gali elgtis kaip koloidai, lengviau pasklindantys aplinkoje nei netirpūs mineralai. Tai ypač aktualu pusiau sausringose vietovėse, kur didžioji dalis kritulių iškrenta staigių vasaros liūčių metu, o paviršinis nuotėkis gali išnešioti smulkias daleles didesniais atstumais.

    „Tradiciškai manėme, kad sausringose teritorijose šie metalai gamtoje yra saugiai „užrakinti“, tačiau mikroskopiniai organizmai parodo, kad tai ne visada tiesa“, – sakė geochemikas Joël Brugger.

    Tyrėjai pabrėžia, kad dar reikės papildomų darbų, jog būtų galutinai patvirtinta tiesioginė mikrobų įtaka stebimiems pokyčiams. Vis dėlto, jų vertinimu, alternatyvių paaiškinimų šiuo metu yra nedaug.

    Kuo tai svarbu žmonėms ir aplinkai

    Uranas yra radioaktyvus ir toksiškas elementas, o ilgalaikis jo junginių patekimas į aplinką gali kelti riziką tiek ekosistemoms, tiek žmonėms. Pavojus didėja, jei dalelės patenka į dulkes, vandenį ar nuosėdas, nes tuomet didėja tikimybė, kad jos bus įkvepiamos arba pateks į organizmą per užterštą vandenį.

    Mount Painter kasykla buvo uždaryta 1965 metais, o teritorija vėliau įtraukta į Arkaroola Wilderness Sanctuary. Vis dėlto nauji duomenys rodo, kad net ir nutraukus gavybą radioaktyvių atliekų elgsena gali keistis, o poveikis gali išryškėti po dešimtmečių.

    Augant gavybai, auga ir atliekų problema

    Tyrėjai šį atvejį sieja su platesne pasauline tendencija: spartėjant energetikos transformacijai ir transporto elektrifikacijai, didėja kritinių žaliavų poreikis, o kartu auga ir kasybos atliekų apimtys. Be to, prastėjant rūdos kokybei, tam pačiam metalų kiekiui išgauti paprastai tenka perkelti ir apdoroti daugiau uolienos.

    Kitas svarbus aspektas tas, kad retųjų žemių elementų telkiniuose neretai aptinkama ir urano ar torio priemaišų, todėl radioaktyvios medžiagos gali patekti į atliekų srautą net tada, kai uranas nėra pagrindinis gavybos tikslas. Dėl to mokslininkai ragina peržiūrėti, kaip vertinamas kasybos atliekų stabilumas ir kokios priemonės taikomos ilgalaikei taršos prevencijai.

    „Norint išvengti nematomos ir ilgalaikės taršos, būtina suprasti, kaip vietiniai mikrobai sąveikauja su atliekomis“, – sakė aplinkos mikrobiologas Santonu Sanyal.

  • Eksperimentas 1 300 m gylyje parodė: giliavandenių kasimas akimirksniu sujaukia ekosistemą

    Eksperimentas 1 300 m gylyje parodė: giliavandenių kasimas akimirksniu sujaukia ekosistemą

    Giliavandenė jūra atrodo tolima, tačiau jos procesai glaudžiai susiję su tuo, kas vyksta pakrantėse ir mūsų lėkštėse. Pietų Kinijos jūroje iš gelmių kylantys maistingųjų medžiagų srautai maitina produktyvias žvejybos zonas, o bet koks dugno sujudinimas gali keisti šių medžiagų apytaką.

    Tuo pat metu pramonė vis aktyviau žvalgosi į jūros dugną dėl mineralinių išteklių, įskaitant kobaltu praturtintas uolienas ir polimetalinius darinius. Mokslininkai perspėja, kad net bandomieji darbai gali sukelti greitus pokyčius ekosistemose, kuriose atsikūrimas užtrunka ypač ilgai.

    Kas įvyko per bandymą

    2020 metais Pietų Kinijos jūroje atlikto bandymo metu maždaug 1 300 metrų gylyje buvo renkami kobaltu praturtintų uolienų mėginiai. Kaip įprasta tokiose operacijose, uolienos buvo smulkinamos ir keliamos į paviršių, o tai neišvengiamai pakėlė nuosėdų debesis.

    Įgula su pilotuojamu aparatu ėmė vandens mėginius prieš darbus ir jų metu keliuose taškuose virš dugno, įskaitant 30 ir 50 metrų aukštį. Taip siekta įvertinti, kaip keičiasi maistinių medžiagų pasiskirstymas artimiausiame vandens sluoksnyje.

    Mikrobai sureagavo greičiau, nei tikėtasi

    Tyrėjai analizavo tiek vandens mėginius, tiek nuo uolienų paviršiaus ir jų sluoksnių surinktą genetinę medžiagą, daugiausia dėmesio skirdami genams, susijusiems su maistinių medžiagų apytaka. Iš duomenų matyti, kad kasimo metu pakito mikroorganizmų vykdomų cheminių procesų pusiausvyra.

    Vandens mėginiuose, paimtuose kasimo metu, sumažėjo genų, siejamų su azoto fiksacija, gausa, o stipriausias efektas fiksuotas arčiausiai dugno. Tuo pat metu padidėjo denitrifikacijai priskiriamų genų kiekis, taip pat su anaerobiniais procesais siejami požymiai, rodantys prastesnes deguonies sąlygas.

    „Kasimo procesas reikšmingai paveikė neorganinių maistinių medžiagų pasiskirstymą iki 50 metrų virš dugno ir pakeitė jų prieinamumą, ypač azoto ir silicio junginių“, – teigė tyrėjai.

    Mokslininkai tokias permainas sieja su padidėjusiu drumstumu ir nuosėdų nusėdimu, kurie gali slopinti dalį mikroorganizmų veiklos. Kartu dugno sujudinimas gali didinti organinės medžiagos kiekį ir mažinti deguonies prieinamumą, o tai skatina kitus, mažiau palankius ekosistemai procesus.

    Kodėl tai svarbu dabar

    Nors plataus masto komercinė giliavandenė kasyba dar nėra tapusi įprasta, tarptautinis reguliavimas ir žvalgybos leidimai plečiasi, o kai kurios valstybės ir bendrovės spaudžia greičiau pereiti prie gavybos. Tarptautinė jūrų dugno valdyba yra suteikusi kelias dešimtis žvalgybos sutarčių, todėl mokslinis neapibrėžtumas tampa politinių sprendimų dalimi.

    Pastaraisiais metais vis garsiau keliami klausimai, ar tokia veikla apskritai ekonomiškai pagrįsta, jei įvertinamos techninės rizikos, kainų svyravimai, reputaciniai kaštai ir galimi apribojimai. Šiame kontekste nauji duomenys apie greitą mikrobinės aplinkos reakciją stiprina argumentus, kad prieš pradedant gavybą būtini išsamesni, ilgalaikiai ir nepriklausomai tikrinami tyrimai.

    Tyrimo autoriai pabrėžia, kad net trumpalaikis žmogaus sukeltas trikdymas gali turėti apčiuopiamą poveikį giliavandenių ekosistemų pusiausvyrai. Kadangi šiose buveinėse atkūrimo tempai dažnai yra lėti, o biologinė įvairovė vis dar menkai pažįstama, kiekvienas bandymas tampa svarbia pamoka, kiek kainuoja nežinojimas.

  • Kietas muilas ar dušo gelis? Mikrobiologė paaiškino, kas vonioje kelia didžiausią riziką

    Kas higieniškiau kasdienai?

    Renkantis tarp kieto muilo ir dušo gelio, svarbiausias skirtumas dažnai slypi ne sudėtyje, o naudojimo būde. Klinikinė mikrobiologė Primrose Freestone aiškina, kad kasdienėje rutinoje skysti prausikliai paprastai turi pranašumą, kai vonios kambariu naudojasi keli žmonės.

    Skystas muilas ar dušo gelis dažniausiai laikomas uždaroje pakuotėje su dozatoriumi, todėl jo turinys beveik nekontaktuoja su oda ar aplinka. Tai sumažina tikimybę, kad priemonė bus papildomai užteršta bakterijomis ar grybeliais per pakartotinį naudojimą.

    Ką reiškia kieto muilo naudojimas?

    Kietas muilas kiekvieno plovimo metu neišvengiamai „surenka“ dalį mikroorganizmų nuo odos paviršiaus. Tyrimuose yra fiksuota, kad kuo daugiau žmonių naudoja tą patį muilo gabalėlį ir kuo dažniau tai vyksta, tuo daugiau mikrobų gali būti aptinkama ant jo paviršiaus.

    Vis dėlto tai nereiškia, kad kietas muilas automatiškai sukelia infekciją. Pats muilas sukurtas taip, kad padėtų suskaidyti riebalus ir nešvarumus, o kartu su tekančiu vandeniu nuo odos pašalinami ir mikroorganizmai, įskaitant dalį virusų bei grybelių.

    Praktinė išvada paprasta: jei kietą muilą naudoja vienas žmogus, rizika paprastai laikoma maža, o lemiamas veiksnys tampa rankų plovimo trukmė ir kruopštumas. Jei muilu dalijasi keli šeimos nariai, higieniškiau rinktis skystą priemonę su dozatoriumi.

    Didžiausia grėsmė slypi kitur

    Mikrobiologės vertinimu, didesnį pavojų kasdienėje prausimosi rutinoje dažnai kelia ne muilas, o kempinės, šveistukai ir lufos. Jų porėtoje struktūroje užsilaiko drėgmė, odos ląstelių likučiai ir nešvarumai, o šilta vonios aplinka sudaro palankias sąlygas mikroorganizmams daugintis.

    Be to, šiurkštūs šveistukai gali sukelti mikroskopinių odos pažeidimų. Tokie įbrėžimai tampa lengvesniu „įėjimu“ bakterijoms, todėl jautresnę ar sudirgusią odą turintiems žmonėms verta rinktis švelnesnį prausimą rankomis arba itin minkštą priemonę.

    „Jei vonios kambariu naudojasi keli žmonės, skystas prausiklis su dozatoriumi paprastai yra saugesnis pasirinkimas, o didžiausią dėmesį verta skirti kempinių švarai“, – sakė P. Freestone.

    Norint sumažinti riziką, kietą muilą rekomenduojama po naudojimo perplauti ir laikyti muilinėje, kur vanduo neužsistovi. Kempines ir šveistukus verta dažnai keisti, kruopščiai išskalauti po prausimosi ir išdžiovinti ne nuolat drėgnoje aplinkoje.