Правда красиво, пока не знаешь что это? Фотография макрофага окутывающего бактерии туберкулёза. Различная цветочная пыльца под большим увеличением.
Так выглядит песок под микроскопом. • На каждого человека приходится около 1,6 млн муравьев. Общая масса всех этих муравьев примерно такая же, как и масса всех людей на земле. •В нашем организме в 10 раз больше бактерий, чем клеток.
Ваш завтрак под микроскопом Группа исследователей сделала снимки продуктов, который чаще всего употребляются на завтрак, с многократным увеличением. На снимке клубника: далее... Крупица соли Белый виноград Красный виноград Брокколи, при таком увеличении выглядит как бутон тюльпана Сырое мясо Мясо после обжарки Растворимый кофе
20 завораживающих фактов о невообразимо маленьких объектах Предлагаем вам совершить путешествие в микромир — мир малых объектов. Настолько малых, что среди всех тех, которые мы рассмотрим, песчинка будет самой крупной. 1. Но начнем мы совсем с другой стороны. Прежде чем отправиться в путешествие к глубинам материи, давайте обратим свой взор вверх. Например, известно, что до Луны в среднем почти 400 тысяч километров, до Солнца — 150 миллионов, до Плутона (который уже не виден без телескопа) — 6 миллиардов, до ближайшей звезды Проксимы Центавра — 40 триллионов, до ближайшей крупной галактики туманности Андромеды — 25 квинтиллионов, и наконец до окраин обозримой Вселенной — 130 секстиллионов. Впечатляюще конечно, но разница между всеми этими «квадри-», «квинти-» и «сексти-» не кажется столь уж огромной, хотя они и различаются между собой в тысячу раз. Совсем другое дело микромир. Разве в нем может быть скрыто так уж много интересного, ведь ему просто негде там поместиться. Так говорит нам здравый смысл и ошибается. 2. Если на одном конце логарифмической шкалы отложить самое маленькое известное расстояние во Вселенной, а на другом — самое большое, то посередине окажется… песчинка. Её диаметр — 0.1 мм. 3. Если положить в ряд 400 млрд песчинок, их ряд обогнёт весь земной шар по экватору. А если собрать эти же 400 млрд в мешок, весить он будет около тонны. 4. Толщина человеческого волоса — 50–70 микронам, то есть их 15–20 штук на миллиметр. Для того чтобы выложить ими расстояние до Луны, потребуется 8 триллионов волос (если складывать их не по длине, а по ширине, конечно). Поскольку на голове у одного человека их около 100 тысяч, то если собрать волосы у всего населения России, до Луны хватит с лихвой и даже еще останется. 5. Размер бактерий — от 0.5 до 5 микрон. Если увеличить среднюю бактерию до такого размера, что она удобно ляжет нам в ладонь (в 100 тысяч раз), толщина волоса станет равной 5 метрам. 6. Кстати, внутри человеческого тела обитает целый квадриллион бактерий, а их общий вес составляет 2 килограмма. Их, собственно, даже больше, чем клеток самого тела. Так что вполне можно сказать, что человек — это просто такой организм, состоящий из бактерий и вирусов с небольшими вкраплениями чего-то еще. 7. Размеры вирусов различаются еще больше, чем бактерий, — чуть ли не в 100 тысяч раз. Если бы дело обстояло так с людьми, то они были бы ростом от 1 сантиметра до 1 километра, и их социальное взаимодействие стало бы любопытным зрелищем. 8. Средняя длина наиболее распространенных разновидностей вирусов — 100 нанометров или 10^(-7) степени метра. Если мы снова выполним операцию приближения таким образом, чтобы вирус стал размером с ладонь, то длина бактерии будет 1 метр, а толщина волоса — 50 метров. 9. Длина волны видимого света — 400–750 нанометров, и увидеть объекты меньше этой величины попросту невозможно. Попытавшись осветить такоей объект, волна просто обогнет его и не отразится. 10. Иногда задают вопрос, как выглядит атом или какого он цвета. На самом деле, атом не выглядит никак. Просто вообще никак. И не потому, что у нас недостаточно хорошие микроскопы, а потому что размеры атома меньше расстояния, для которого существует само понятие «видимости»… 11. Вдоль окружности земного шара можно плотно разместить 400 триллионов вирусов. Много. Такое расстояние в километрах свет проходит за 40 лет. Но если собрать их всех вместе, то они легко поместятся на кончике пальца. 12. Примерный размер молекулы воды — 3 на 10^(-10) метра. В стакане воды таких молекул 10 септиллионов — примерно столько миллиметров от нас до Галактики Андромеды. А в кубическом сантиметре воздуха молекул 30 квинтиллионов (в основном, азота и кислорода). 13. Диаметр атома углерода (основы всей жизни на Земле) — 3.5 на 10^(-10) метра, то есть даже чуть больше, чем молекулы воды. Атом водорода в 10 раз меньше — 3 на 10^(-11) метра. Это, конечно, мало. Но насколько мало? Поражающий всякое воображение факт состоит в том, что мельчайшая, едва различимая крупинка соли состоит из 1 квинтиллиона атомов. Давайте обратимся к нашему стандартному масштабу и приблизим атом водорода так, чтобы он удобно лег в руку. Вирусы тогда будут 300-метрового размера, бактерии 3-километрового, а толщина волоса станет равна 150 километрам, и даже в лежащем состоянии он выйдет за границы атмосферы (а в длину может достать и до Луны). 14. Так называемый «классический» диаметр электрона — 5.5 фемтометров или 5.5 на 10^(-15) метра. Размеры протона и нейтрона еще меньше и составляют около 1.5 фемтометров. Протонов в метре примерно столько же, сколько муравьев на планете Земля. Используем уже привычное нам увеличение. Протон удобно лежит у нас в ладони, — и тогда размер среднего вируса окажется равным 7 000 километрам (почти как вся Россия с запада на восток, между прочим), а толщина волоса в 2 раза превысит размеры Солнца. 15. О размерах сложно сказать что-то определенное. Предполагается, что они находятся где-то в пределах 10^(-19) — 10^(-18) метра. Самый маленький — истинный кварк — «диаметром» (давайте для напоминания о вышесказанном будем писать это слово в кавычках) 10^(-22) метра. 16. Есть еще такая штука как нейтрино. Посмотрите на свою ладонь. Через нее ежесекундно пролетает триллион нейтрино, испущенных Солнцем. И можете не прятать руку за спину. Нейтрино с легкостью пройдут и сквозь ваше тело, и сквозь стену, и сквозь всю нашу планету, и даже сквозь слой свинца толщиной в 1 световой год. «Диаметр» нейтрино равен 10^(-24) метра — эта частица в 100 раз меньше истинного кварка, или в миллиард раз меньше протона, или в 10 септиллионов раз меньше тираннозавра. Почти во столько же раз сам тираннозавр меньше всей обозримой Вселенной. Если увеличить нейтрино так, чтобы он был размером с апельсин, то даже протон будет в 10 раз больше Земли. 17. А сейчас я искренне надеюсь, что вас должна поразить одна из двух нижеследующих вещей. Первая — мы можем продвинуться еще дальше (и даже сделать какие-то осмысленные предположения о том, что там будет). Вторая — но при этом двигаться вглубь материи бесконечно все-таки нельзя, и вскоре мы уткнемся в тупик. Вот только для достижения этих самых «тупиковых» размеров нам придется опуститься еще на 11 порядков, если считать от нейтрино. То есть эти размеры меньше нейтрино в 100 миллиардов раз. Во столько же раз песчинка меньше всей нашей планеты, кстати. 18. Итак, на размерах 10^(-35) метра нас ждет такое замечательное понятие, как планковская длина, — минимальное расстояние из возможных в реальном мире (насколько это принято считать в современной науке). 19. Еще здесь обитают квантовые струны — объекты весьма примечательные с любой точки зрения (например, они одномерны, — у них нет толщины), но для нашей темы важно, что их длина тоже находится в пределах 10^(-35) метра. Давайте проделаем наш стандартный «увеличительный» эксперимент в последний раз. Квантовая струна становится удобного размера, и мы держим ее в руке как карандаш. При этом нейтрино будет в 7 раз больше Солнца, а атом водорода в 300 раз превысит размеры Млечного Пути. 20. Наконец мы подошли к самой структуре мироздания — масштабу, на котором пространство становится похожим на время, время на пространство, и происходят разные другие причудливые штуки. Дальше уже ничего нет (наверное)… Источник
В природе существует гриб-паразит, который заставляет муравьев-древоточцев выполнять его «приказы», превращая их в безвольных зомби. Речь идет о паразите под названием кордицепс однобокий (Сordyceps unilateralis). Обычно споры этого гриба-паразита попадают на тело муравья и прорастают внутрь его организма. Весь этот процесс сопровождается выделением в тело муравья определенных веществ алкалоидной группы, которые и заставляют муравья забыть о своих нуждах и полностью подчиниться паразиту. Пораженные этим грибом муравьи уходят из своего муравейника и начинают скитаться в одиночестве, подыскивая самое благоприятное место для жизни своего хозяина. Именно в этом и состоит главная цель кордицепса однобокого – с помощью муравья добраться до лучшего места, где он смог бы продолжить расти. Поскольку этот паразит не может расти ни высоко в кронах деревьев, ни на земле или близко к ней, муравью дается команда отыскать место, где грибу идеально подойдет температура и влажность для размножения. Когда подходящее для паразита место найдено, муравей погибает, и из его головы вырастает гриб, образуя коробочку со спорами. Споры, осыпаясь, попадают на других муравьев, которых вскоре постигнет известная участь. Недавно ученым удалось выяснить, что этот гриб паразитирует уже 48 млн. лет, о чем свидетельствуют окаменелости, найденные в месте бывшего немецкого карьера Мессель.
может у них у них это "в крови", типичные био машины в нашем понимании) и вот ещё факт доказывающий скудность работы ~самосознания Почему муравьи маршируют по кругу, пока не умрут Муравьиный круг может формироваться из тысяч особей, почти каждой из которых суждено бессмысленно погибнуть. Муравьи слепы: они полагаются только на обоняние и осязание, и иногда обоняние играет с ними злую шутку. В поисках пищи муравей выделяет пахучее вещество — феромон, чтобы другие муравьи могли пойти за ним. Если муравей теряет источник запаха пищи, он может случайно наткнуться на собственный след и пойти по нему, оставляя еще больше феромона. Почуяв гормон, к путешествию по кругу примыкают другие муравьи, усиливая химический сигнал. Муравьям кажется, что они идут по все более четкому следу, в то время как на самом деле они ходят кругами, пока не умирают от истощения. Только немногим особям удается выйти из круга смерти. Самый большой муравьиный круг смерти наблюдал американский путешественник Уильям Биб в 1921 году в Гайане. Его диаметр составлял 365 метров, а продержался он около двух дней. cc
Клетки банана Интерференционный узор на мыльной пленке за мгновение до того как мыльный пузырь лопнул Раковые клетки Кристаллы традиционного соевого китайского соуса под микроскопом
В диких условиях: как жил последний всеобщий предок LUCA. Все мы знаем фразу «братья наши меньшие» и привыкли воспринимать ее как призыв к бережному отношению к своим питомцам и природе. Однако вы, наверное, удивитесь, если узнаете, что и ваш любимый котик, и дерево, растущее за окном, и даже противный микроб, благодаря которому вы подцепили ангину, являются вашими родичами в буквальном смысле этого слова. Оказывается, у всех нас, живых организмов, есть общий гипотетический предок, имя которого — LUCA (Last Universal Common Ancestor). То, что он на самом деле существовал, Чарльз Дарвин предположил еще в 1859 году, а вот о том, как и в каких условиях он жил, известно стало совсем недавно.... Многообразие живых организмов крайне велико, но, в конечном счете, всех их можно поделить на две большие группы: прокариоты (то есть организмы без ядра) и эукариоты (организмы, клетки которых содержат ядра). Прокариоты, в свою очередь, подразделяются на бактерий и архей. Пониманием того, что все живое нужно делить не на два, а на три домена жизни — эукариоты, бактерии и археи, — мы обязаны американскому ученому немецкого происхождения Карлу Вёзе [1], сделавшему этот вывод на основе методики молекулярной филогении [2]. Сложно представить, что может быть общего у таких, казалось бы, совершенно разных существ — ядерных и безъядерных; сложно организованных, как человек, и простых, как микоплазма; огромных, как слон, и микроскопических, как инфузория-туфелька. Однако ученые показали, что все-таки существуют гены, общие как для про-, так и для эукариот [3, 4, 5]. Из этого можно сделать вывод, что достались они им от кого-то «по наследству». LUCA (Last Universal Common Ancestor) или последний всеобщий предок — это одноклеточный, похожий на бактерию организм, который жил на Земле около четырех миллиардов лет назад. Именно он и является генетическим «папой» современных живых существ. Исследователи заинтересовались, как именно жил LUCA, какой была окружающая его среда и насколько комфортными были условия его жизни. Выяснила это группа ученых из Германии Они сравнивали между собой бактерий и архей, точнее, последовательности их генов, которые кодируют различные белки. Исследователями была проделана огромная работа — они провели филогенетический анализ более чем шести миллионов генов! Этот способ позволяет установить родственные связи между живыми организмами на основании изучения структуры таких макромолекул, как ДНК, РНК и белков. В результате выяснилось, что только 355 генов из проанализированных шести миллионов оказались гомологичными. Гомологичные гены имеют сходную последовательность нуклеотидов, общее происхождение и контролируют один и тот же признак. А раз так, значит, высока вероятность того, что именно они и передались потомкам от их общего предка — LUCA. Следующий этап оказался самым интересным — ученым нужно было идентифицировать, какие именно 355 генов оказались сходными для бактерий и архей. И результат их немало удивил. Выяснилось, что это гены, которые отвечают за жизнь в экстремальных условиях. Было показано, что LUCA был анаэробом, термофилом и CO2-фиксирующим водородзависимым автотрофом. Иными словами, он был очень крут, поскольку выживать ему приходилось в бескислородных условиях при температуре выше 42 градусов, а энергию для построения тела он черпал из неорганических веществ окружающей среды. Также было установлено, что ближайшие родственники LUCA среди современных микробов — метаногены и ацетогенные бактерии. Примечательно, что эти микроорганизмы одни из древнейших: например, метаногены появились на нашей планете приблизительно 2,2 млрд лет назад. Вероятно, подобные им микроорганизмы существовали и ранее. Недавно были обнаружены окаменелости, возможно, бактериальной природы возрастом 3770–4280 миллионов лет [7]. Метаногены и ацетогены идеально приспособлены к жизни в суровых условиях, совсем как LUCA. Все дело в том, что для роста и энергетического обмена этих бактерий особое значение имеют такие реактивные химические структуры, как метильные группы. Они в большом количестве образуются в гидротермальных источниках, богатых серой и переходными металлами, которые не менее важны для жизнедеятельности этих бактерий. Новое открытие обостряет дебаты между теми, кто считает, что жизнь зародилась в экстремальных условиях, и теми, кто выступает за более традиционные взгляды. Многие исследователи были уверены в том, что жизнь появилась в «теплом маленьком пруду» — так предполагал и Дарвин. Но последнее исследование доказывает, что LUCA обитал в глубоководном жерле, подобном «черному курильщику», а температура в таком месте может достигать 400 °С! Также немецкие ученые считают, что корректнее называть LUCA общим предком только для архей и бактерий, но не эукариот — ведь совпадения в образе жизни были найдены только с первыми двумя, а эукариоты — это результат развития именно прокариот, а не собственно LUCA. В любом случае, хочется поблагодарить LUCA за то, что он сумел выжить в таких суровых условиях и дать начало новой жизни, приведшей к появлению бурного биологического разнообразия, которое мы можем наблюдать сейчас: бактерий, растений, животных и, в том числе, человека. Гипотезы о том, что жизнь зародилась в геотермальных источниках придерживается и британский ученый Майк Рассел. О его опытах по воспроизведению абиогенеза в лабораторных условиях рассказывает статья «К вопросу о происхождении жизни»
