TEMA BROJA
Dr Ana Paunović
Vasiona, ljudi i vanzemaljci / Bakterije
Dospelo iz svemira
U biologiji, domen je najviši taksonomski rang u hijerarhijskoj klasifikaciji organizama. Prema savremenom Vouzovom sistemu klasifikacije, koji se naziva Sistem tri domena, postoji domen bakterija, domen arheja i domen eukariota. Ranije klasifikacije su obuhvatale Sistem dva carstva, gde su najviši taksonomski rangovi prokarioti (ili monera) i eukarioti; ili Sistem šest carstava, gde su najviši taksonomski rangovi protisti, arhebakterije, eubakterije, gljive, biljke i životinje. Trenutno nije poznato koji domen je najstariji, odnosno kom domenu pripadaju vrste koje su prve nastale na svetu, iako nedavni dokazi ukazuju da su to arheje.
Smatra se da su bakterije nastale pre oko 3,8 milijarde godina i da su doprinele stvaranju uslova za razvoj složenijih organizama. Mogu biti loptastog, štapićastog ili spiralnog oblika; određeni broj vrsta gradi složenije organizovana tela koja se sastoje iz većeg broja ćelija i obrazuju končaste ili grozdaste skupine, odnosno kolonije. Bakterije su od virusa znatno većih dimenzija. Međutim, u poređenju sa eukariotima, to su mali organizmi čije su dimenzije reda nekoliko mikrometara, tako da se mogu posmatrati samo pomoću mikroskopa. Ovi mikroskopski jednoćelijski organizmi mogu se naći gotovo svuda u prirodi - u zemlji, vodi, vazduhu, pa čak i u ljudskom telu.
Interakcija bakterija sa svojim okruženjem, uključujući druge organizme, takođe igra važnu ulogu u evoluciji ovih mikroorganizama. Na primer, simbiotski odnosi između bakterija i drugih organizama mogu biti od koristi za obe strane, što može dovesti do evolucione prednosti za obe vrste. Bakterije se mogu razmnožavati veoma brzo, najčešće putem deobe, što im omogućava da se šire i prilagođavaju različitim uslovima okoline. Bakterije mogu da se razmnožavaju i pupljenjem, egzosporama (spoljašnje spore), fragmentacijom (podelom na više delova) i posebnim načinima polnog razmnožavanja. Kroz proces evolucije, bakterije su razvile različite strategije preživljavanja, uključujući otpornost na antibiotike i sposobnost da formiraju zajednice poznate kao biofilmovi. Ove osobine su im omogućile da opstanu u različitim ekološkim uslovima i da se prilagode na promene u okruženju. Od 1.500 opisanih vrsta bakterija, samo su stotinak vrsta ljudski patogeni.
Zagonetka građe bakterija
 Najveći broj bakterija imaju ćelijski zid, ali ga ipak ne poseduju sve bakterije (mikoplazme, rikecije). Pored navedenih, pojedine vrste bakterija mogu da sadrže i sledeće delove: kapsulu, flagelume, pile, tilakoide, mezozome i plazmide. Kapsula je sluzavi spoljašnji omotač koji stvara sama bakterija. Uloga kapsule je da zaštiti bakteriju od dejstva odbrambenog sistema organizma u koji je dospela. Izgrađena je od polisaharida. Kod mnogih bakterija je zapaženo da obrazuju gust somotast omotač od kapsulinih polisaharida, nazvan glikokaliks.
Oštećenje ćelijsko zida dovodi do smrti bakterije. Antibiotik penicilin sprečava stvaranje tog zida. Prema sastavu ćelijskog zida i bojenju postupkom po Gramu (metod koji je predložio naučnik Hans Kristijan Gram, 1884) bakterije se dele na gram-pozitivne i gram-negativne. Gram-pozitivne se lakše uništavaju antibioticima, dok su Gram-negativne mnogo otpornije. Pili (fimbrije) su na stotine končića raspoređenih oko tela bakterije. Stvara ih sama bakterija i proteinske su prirode. Njihova uloga je u pričvršćivanju bakterije za podlogu i međusobnom pripajanju dve jedinke pri razmnožavanju.
Ponašanje u nepovoljnim uslovima životne sredine
Kada se bakterije nađu u nepovoljnim uslovima životne sredine, mogu preduzeti različite strategije kako bi preživele. Na primer, neke bakterije mogu da formiraju tzv. endospore, što su vrsta zaštitnog omotača koji im omogućava da prežive ekstremne uslove poput visokih temperatura, nedostatka vlage ili hranljivih materija. Takođe, bakterije mogu da uspore svoj metabolizam ili da pređu u stanje mirovanja dok se uslovi ne poboljšaju. Ove adaptacije omogućavaju bakterijama da prežive i opstanu u različitim okruženjima. Pronalazak ekstremofilnih organizama, poput bakterija koje preživljavaju u ekstremnim uslovima poput ekstremne topline ili hladnoće, mogli bi ukazivati na to da takvi organizmi imaju sposobnost preživljavanja u svemiru i kolonizacije drugih planeta.
Panspermija, najzad
Panspermija je hipoteza koja sugeriše da su život i organske supstance rasprostranjeni po celom svemiru putem meteorita, asteroida ili drugih tela. Ona prepostavlja da je život na Zemlji mogao voditi poreklo od vanzemaljskih izvora, umesto da je nastao samo na našoj planeti. Ideja panspermije sugeriše da bi život mogao biti mnogo šire rasprostranjen u univerzumu nego što smo dosad mislili.
Postoje različite varijante ove hipoteze. Jedna od njih je panspermija direktnog prenosa, gde bi mikroorganizmi ili spore bili preneti sa jednog mesta na drugo u svemiru. Druga varijanta je panspermija indirektnog prenosa, gde bi biomolekuli ili materijali potrebni za život bili preneti putem asteroida ili drugih tela.
Neki naučnici podržavaju ideju panspermije jer objašnjava neka pitanja porekla života na Zemlji, kao što su nagli početak složenog života u geološkoj prošlosti ili prisustvo organskih materijala u meteoritima. Međutim, još uvek nema čvrstih dokaza koji bi potvrdili ovu hipotezu.
Anton Shkaplerov |
Gošća odnekud doletela
Na spoljnim površinama Međunarodne svemirske stanice, krajem 2017, pronađena je živa bakterija, za koju je ruski kosmonaut Anton Škaplerov rekao da nije bila tamo kada je stanica lansirana 1998. godine, već da je verovatno „doletela odnekud iz svemira“. Prema njegovim rečima, astronauti su tu bakteriju pronašli dok su uzimali uzorke sa trupa stanice. Bakterija je bila testirana na samoj stanici, koja se nalazi u Zemljinoj orbiti, i nakon što je utvrđeno da nije štetna za ljude, proučavanje je nastavljeno na Zemlji. Većina stručnjaka ipak veruje da je ova bakterija na neki način došla sa Zemlje i da je napravila svoj dom na spoljašnjosti Međunarodne svemirske stanice. Međutim, postavlja se pitanje: kako ona uspeva da izdrži teške uslove tamo, uključujući stalnu izloženost kosmičkom zračenju, ekstremne temperature i ultraljubičastom svetlu. Astronauti su otkrili da bakterije preživljavaju i vakuum, nakon što su poslate sa Zemlje, dok su naučnici sa Univerziteta Kolorado otkrili da neke bakterijske ćelije menjaju oblik u svemiru, gde se drugačije ponašaju. Potrebne su veće koncentracije antibiotika da bi bile ubijene.
NАSA-ina sonda „Cassini”, koja je istraživala Saturnov mesec Enkelad, otkrila je gejzire koji ispuštaju materijal iz svoje unutrašnjosti. Analiza ovih materijala pokazala je prisutnost organskih molekula i vode, što su ključni sastojci za život.
 Međunarodni tim naučnika je 2000. godine otkrio mikroorganizme u gornjim slojevima atmosfere, na visini od 16 km. Postavilo se pitanje: da li oni vode poreklo iz svemira? Živu bakteriju pronašao je istraživački balon i postoji mogućnost da ju je ostavila neka kometa u prolazu. Ova vest je bila objavljena na veb-sajtu NASA-inog istraživačkog centra “Ames”.
Mogućnost da je život na Zemlju potekao iz svemira, sugeriše otkriće na asteroidu Rjugu. Dva organska jedinjenja, neophodna živim organizmima, pronađena su u uzorcima sa asteroida Rjugu, što potkrepljuje teoriju da su neki sastojci ključni za pojavu života stigli na Zemlju na stenama iz svemira, pre više milijardi godina. Naučnici su saopštili da su otkrili uracil i niacin u stenama koje je sonda “Haujbusa” Japanske svemirske agencije uzela 2019. sa dve lokacije na Rjugu. Uracil je jedan od gradivnih elemanata koji čine RNK, molekula koje nose uputstva za nastanak i funkcionisanje živih organizama. Nikotinska kiselina, poznata i kao vitamin B3 ili niacin, važan je kofaktor za metabolizam u živim organizmima, a otkrivena je u istim uzorcima. Uzorci sa Rjugua prebačeni su 250 miliona km, na Zemlju u zatvorenoj kapsuli koja je sletela 2020. na australijsko tlo, zbog daljih analiza u Japanu.
Laboratorijske simulacije pokazuju da je moguće da mikroorganizmi prežive putovanje kroz svemir u uslovima koji bi bili prisutni na meteoroitima ili asteroidima, podržavajući ideju da bi život mogao putovati kroz svemir.
Dr Ana Paunović
Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"
|
