Mikroorganizmusok

Körülöttünk egy mozgalmas világ kavarog, amelynek egy részét nem érzékeljük, és nem látjuk szabad szemmel. A technika fejlődése, a fénymikroszkóp, majd később az elektronmikroszkóp felfedezése ráébresztette az emberiséget, hogy nem vagyunk egyedül. Mindenfelé baktériumok, vírusok, gombák és algák, gyűjtőnevükön mikroorganizmusok milliói élnek velünk, rajtuk, bennünk. A mikroorganizmusok világa hatalmas terület, ezért kiragadva belőle egy szeletet, elsőként ismerkedjünk meg a baktériumokkal.

Baktériumok

A baktériumok a Földön legnagyobb létszámban élő szervezetek. Ezek a legősibb egysejtűek a prokariota élőlények csoportjába tartoznak. A prokarioták sejtes szerveződésűek, a citoplazmától elhatárolt sejtmagjuk azonban nincs. Méretük többnyire néhány mikrométer, ezért általában fénymikroszkóppal is láthatók. Egyszerű osztódással szaporodnak, és kedvező körülmények között akár félóránként megduplázódik a számuk. Formájuk változatos - nagyrészt gömb, pálcika, kifli vagy csavarvonal formájúak lehetnek.


A baktériumok formája rendkívül változatos (Forrás: Wikipedia)

A biológusok eddig ötezer baktériumot írtak le, de feltételezhető, hogy akár 5-10 millió faj vár még felfedezésre. A baktériumok túlnyomó többség ártalmatlan, úgynevezett korhadékbontó, heterotróf szervezet. Vannak kifejezetten hasznos baktériumfajták is. Ismerünk szimbiózisban élő baktériumokat is, amelyek a hüvelyesek gyökérgumóiban élnek. Előfordulnak autotrófok is, amelyek fotoszintézissel, vagy szervetlen vegyületek oxidálásával állítanak elő energiát. Egy elenyésző töredékük kórokozó, azaz képes valamiféle betegséget/kórt okozni, mint pl. a vérbaj, tífusz, pestis, kolera, tüdőgyulladás, merevgörcs, lepra, Lyme-kór, TBC stb. Ezeket a baktériumokat pathogenek-nek nevezzük (pathos = szenvedni).

Újabban a kutatók a baktériumokat 3 törzsre osztják:
· Ősbaktériumok – Archaebacter, az élet elindítói bolygónkon
· Valódi baktériumok – Eubakteria, egyszerű felépítésű mikroszervezetek
· Cianobaktériumok - korábban kékalgáknak nevezték ezeket

Az első bakteriológusok

Először Antonie van Leeuwenhoek (ejtsd: Lövenhuk) egy maga szerkesztette mikroszkóppal azt figyelte meg, hogy a tisztának látszó vízben fürgén mozgó kis élőlények úszkálnak, amelyeket animalculesnek nevezett el. A következő kétszáz évben élő híres tudósok ezt csak a természet furcsaságának tartották. A 19. század második feléig nem is történt nagyobb előrelépés ezen a téren.

Így nézett ki az első mikroszkóp












Megszületett ugyan a „kórokozók, mint a betegségek okozói” elmélet, amelynek valószerűségéről pro és kontra egészen a 19. századig vitatkoztak. Elsőként Louis Pasteur bizonyította a mikrobák szerepét az erjedéssel, rothadással és fertőzésekkel kapcsolatban, és rámutatott, hogy a „mikrobáknak” nevezett baktériumok nem spontán keletkeznek, hanem élnek, szaporodnak. Ennek köszönhetően sikerült megvilágítani egyes betegségek terjedését, az élő szervezetek bomlásának rejtélyét, valamint egyes mikrobák pozitív hatását az élelmiszerekre.

Louis Pasteur














Értelemszerű, hogy nem szabad minden mikrobát elutasítani és kizárni a környezetünkből. Ugyanis egyik a tészta megkelesztésében, másik a must borrá, megint másik a tej kefirré érlelésében játszik szerepet, és így tovább.

A baktériumok színes világának tanulmányozásával a bakteriológia foglalkozik, amelynek kezdeteinél Robert Koch, a korszerű tudományos bakteriológia megalapítója bábáskodott, és nevéhez fűződik a tuberkulózis (Koch-bacilus) és a kolera kórokozójának felfedezése is.

Hol élnek a baktériumok?

Ezek a parány élőlények könnyen alkalmazkodnak a változó környezeti feltételekhez és a legelképesztőbb helyeken is fellelhetők. A talajban, a vizekben, a levegőben, a növényzeten, az emberi és az állati test felületén, továbbá az élőlények belsejében egyaránt előfordulnak.

Esőcsináló baktériumok

A felhőkben hemzsegnek a parányi baktériumok, amelyeket a később esőcseppeket alkotó, földről fölszálló vízpára ragad magával az atmoszférába. Míg az élettelen részecskék -10 C° alatt gyűjtik össze a vízpárát, addig a baktériumok elsősorban e hőmérséklet fölött működnek aktív kondenzációs magokként. A baktériumok e képességének fölismerése elősegítheti a felhőképződés jobb megértését, különösen a melegebb éghajlatokon történő felhőképződését.

A baktériumok elősegítik a felhőképződést
















Láthatatlan társak

Az emberi bőr a baktériumok láthatatlan állatkertje. Az alkarról vett bőrmintákban ugyanis több mint kétszáz baktériumfajt határoztak meg.

A kutatást vezető Martin Blaser mikrobiológia-professzor szerint azonban aggodalomra semmi ok, hiszen e baktériumok zöme már jó ideje rajtunk él, velünk együtt fejlődött, és sokan közülük létfontosságú szerepet töltenek be abban, hogy bőrünk egészséges legyen.
Egy kilogramm baktérium él a beleinkben

Az emberi belek becslések szerint körülbelül 100 milliárd baktériumot tartalmaznak, tízszer annyit, ahány sejtje van az emberi testnek. Súlyuk egy kilogramm lehet, és több mint 500 különböző fajhoz tartoznak - jelentette ki egy angliai táplálkozástudományi konferencián Catherine Collins, az egyik londoni kórház vezető orvosa. Elmondta: ezeknek a baktériumoknak a 80 százaléka még ismeretlen.

A belekben nagyszámú baktérium él
















Bacilusok lehetetlen helyeken

Kutatók egy dél-afrikai aranybányában csaknem három kilométer mélységben olyan baktériumfajra bukkantak, amelyek már több mint millió évvel ezelőtt elváltak a földfelszínen található rokonaiktól, és életben vannak a bánya talajvizében anélkül, hogy kapcsolatban állnának a külvilággal. A baktériumok szulfátból és hidrogénből táplálkoznak, és a jelek szerint teljességgel függetlenek a napfénytől - számolt be a Li Hung-lin, a tajvani egyetem professzora által vezetett kutatócsoport a Science című amerikai tudományos magazinban. Ez a felfedezés új távlatokat nyit: akár lehet élet a Földtől jelentősen különböző égitesteken is.

A barlangok mélyén fény nélkül élnek a baktériumok














Az Oregon Egyetem tudósai olyan cianobaktériumokat fedeztek fel az erősen sós vizű kaliforniai Salton Sea-ben, amelyek a fotoszintézishez infravörös fénysugarakat használva élnek. Ez új felfedezés, ugyanis a tudósok egészen a közelmúltig azt hitték, hogy a fotoszintézissel való oxigéntermeléshez nélkülözhetetlen a látható fény.

Bacilusok a környezetünkben

A bevásárlókocsik fogantyúin van a legtöbb baktérium, míg a nyilvános vécék kilincsei nem annyira fertőzésveszélyesek, mint gondolnánk - áll egy dél-koreai egészségügyi felmérésben. A bevásárlókocsik tolórudacskáján négyzetcentiméterenként 1100 baktériumkolóniára bukkantak a kórokozóvadászok, ezzel a gazdagsággal ez a tárgy lett toplistájukon az elsőszámú baktériumtenyészet.

Koszosabb a fogantyúja, mint a WC kilincs



















A második a számítógép egere egy internetes kávézóban 690 kolóniával, a harmadik helyen a buszok kapaszkodói végeztek 380 kolóniával, negyedikek pedig a vécékilincsek lettek 340-es számmal.
Angol kutatók számos étteremben és bárban megvizsgálták a jégkockák összetételét, és arra a megdöbbentő eredményre jutottak, hogy mind a gépi, mind a kézi készítésű jégkockák közel fele bélbaktériumokat tartalmaz.

A jégkockában is vannak baktériumok















Dr. Susan Surman, mikrobiológus a BBC-nek elmondta, hogy a jégkockák már többször szolgáltak gyomor-bélrendszeri megbetegedések kiindulópontjául. Arról is beszámolt, hogy a minták 44% tartalmazott ún. coliform baktériumokat, melyek az emberi bélrendszerben élnek, megbetegedést nem okoznak, jelenlétük azonban széklettel történt fertőződésre utal. A jégkockák további 5% mutatták ki E. coli, 10% pedig Enterococcus baktérium jelenlétét, amelyek alkalmasak a szervezet megbetegítésére.

Kórokozók a vérszívók nyálában

A kullancsokban tucatnyi baktérium, vírus és egysejtű is gazdára lel. A hazai kullancsok jelenlegi ismereteink szerint kilencféle betegséget terjeszthetnek, melyek közül egyet vírus, egyet egysejtű parazita, a többit baktériumok okoznak. A kullancsok által terjesztett fertőző betegségek közül leggyakoribb a Lyme-kór, az encephalitis és ritkábban a tularemia.

A középkorban oly gyakori bubópestist a bolha terjeszti


















A Yersinia pestis nevű baktériummal fertőzött bolhák terjesztik a pestist. Amikor az egészséges bolha megcsíp egy fertőzött patkányt, akkor a pestis baktériumának egy enzime működésbe lép, így a bolha torkában baktériumokat tartalmazó véralvadék képződik, amely elzárja a garat üregét, így a bolha képtelen lesz a továbbiakban táplálkozni. Azokat az élőlényeket, amelyekkel kapcsolatba kerül, továbbra is megcsípi, de éhségét nem tudja csillapítani, és a vérrögről letöredező kis darabokkal a kórokozók bejutnak a megcsípett élőlény vérkeringésébe. A baktérium a szervezet immunrendszerében szaporodik, tönkretéve azt, ami a beteg halálához vezet.

Számoló baktériumok

Első alkalommal sikerült egy matematikai fejtörőt élő, baktériumok alkotta számítógéppel megoldani. Bár az E. coli baktériumokon alapuló számítógép inkább csak egy koncepció igazolása, mint gyakorlatban is alkalmazható eszköz, egy nap eljöhet az élő számítógépek ideje is, mivel bennük rejlik a lehetőség, hogy a szilícium alapú számítógépeknél gyorsabban oldják meg az összetett matematikai problémákat.

A DNS számítógépekben baktériumok számolnak

















"A DNS számítási adottságai messze meghaladják minden más anyagét" - mondta Karmella Haynes, a tanulmány vezetője, az amerikai Davidson College kutatója. "Ha sikerül kideríteni, hogyan növelhetjük a gyakorlati kapacitásukat, akkor sokkal nagyobb számítási teljesítmény állna a rendelkezésünkre.”