Еще раз о размножении под давлением
Jun. 13th, 2011 03:10 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
imbgУ нас в телетайпе со ссылкой на Элементы проходила новость:
Найдены первые многоклеточные представители глубинной биосферы — В пробах из глубоких скважин в рудниках Южной Африки ученые обнаружили многоклеточных животных. Это оказались представители нематод — червей, обладающих широчайшим спектром адаптаций.
В подземной биосфере, существующей на глубине до 1,7 км (а более вероятно, и большей), они приспособились к жизни в анаэробных условиях с высоким содержанием сульфидов при температуре 31–46°C и при высоких давлениях. Плотность червей очень низка — один экземпляр на 15 кубометров воды, вероятно, из-за этого они перешли на бесполое размножение. Это первая находка многоклеточных животных, освоивших экзотические глубинные местообитания.
Оригинальная статья вышла в Nature. А мне по этому поводу вспомнилась недавняя статья в PNAS - когда обнаружилось, что бактерии могут размножаться при больших перегрузках. Бактерии выживали и делились при 403,627 g!
1,7 км земли и ротор центрифуги - как их можно сравнить? Кроме того, как пересчитать разницу устойчивости одноклеточного и многоклеточного - последнему надо давать фору хотя бы за то, что он умудряется сохранять целостность тела под такими давлениями - при чем без всякого экзо-скелета!
В общем червячки-чемпионы, по моему интуитивному ощущению, круче, чем бактерии. А ведь я еще могу вспомнить тихоходку - та вообще за пределами космического корабля выживает: там, где даже ядру водорода холодно.
тихоходка - еще один чемпион
Тихоходки выживают до десяти лет без воды, способны выжить при -271°C в жидком гелии и при +100°C в кипятке, выдерживают в 1000 раз большую дозу радиации, чем человек, и побывали в открытом космосе! Неизвестно, размножались ли они, пока были за пределами МКС, но такая устойчивой многоклеточного организма впечатляет куда больше, чем способность поделиться на пополам в стерильных условиях работающей центрифуги - хотя там и сотни тысяч g сами по себе вызывают уважение.
Подводя итог - я смущен: кто все-таки круче и выносливее - одноклеточные, многоклеточные, или наш взгляд на мир слишком инертный, и мы не представляем себе всейреальной мощи комашек вокруг нас?
Найдены первые многоклеточные представители глубинной биосферы — В пробах из глубоких скважин в рудниках Южной Африки ученые обнаружили многоклеточных животных. Это оказались представители нематод — червей, обладающих широчайшим спектром адаптаций.
В подземной биосфере, существующей на глубине до 1,7 км (а более вероятно, и большей), они приспособились к жизни в анаэробных условиях с высоким содержанием сульфидов при температуре 31–46°C и при высоких давлениях. Плотность червей очень низка — один экземпляр на 15 кубометров воды, вероятно, из-за этого они перешли на бесполое размножение. Это первая находка многоклеточных животных, освоивших экзотические глубинные местообитания.
Оригинальная статья вышла в Nature. А мне по этому поводу вспомнилась недавняя статья в PNAS - когда обнаружилось, что бактерии могут размножаться при больших перегрузках. Бактерии выживали и делились при 403,627 g!
1,7 км земли и ротор центрифуги - как их можно сравнить? Кроме того, как пересчитать разницу устойчивости одноклеточного и многоклеточного - последнему надо давать фору хотя бы за то, что он умудряется сохранять целостность тела под такими давлениями - при чем без всякого экзо-скелета!
В общем червячки-чемпионы, по моему интуитивному ощущению, круче, чем бактерии. А ведь я еще могу вспомнить тихоходку - та вообще за пределами космического корабля выживает: там, где даже ядру водорода холодно.
тихоходка - еще один чемпион
Тихоходки выживают до десяти лет без воды, способны выжить при -271°C в жидком гелии и при +100°C в кипятке, выдерживают в 1000 раз большую дозу радиации, чем человек, и побывали в открытом космосе! Неизвестно, размножались ли они, пока были за пределами МКС, но такая устойчивой многоклеточного организма впечатляет куда больше, чем способность поделиться на пополам в стерильных условиях работающей центрифуги - хотя там и сотни тысяч g сами по себе вызывают уважение.
Подводя итог - я смущен: кто все-таки круче и выносливее - одноклеточные, многоклеточные, или наш взгляд на мир слишком инертный, и мы не представляем себе всейреальной мощи комашек вокруг нас?
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2011-06-13 09:41 pm (UTC)Что же до центрифуги, то если плотность органелл совпадает с плотностью цитоплазмы и среды, силы, действующие на них, будут компенсироваться, даже при 400 тысячах "же". На каплю воды (митохондрию или близкую по размерам органеллу, или просто бактериальную клетку) диаметром ~1 мкм (масса ~1e-12 г) в этих условиях действует сила 4e-6 Н, что сравнимо с силой поверхностного натяжения, "обжимающей" эту каплю (коэф-т поверхностного натяжения sigma~0.1 Н/м, сила 2*pi*sigma*r=0.3e-6 H), так что добавочная сила, даже не скомпенсированная, не слишком отличается от типичных внутриклеточных сил.
no subject
Date: 2011-06-14 06:26 am (UTC)no subject
Date: 2011-06-14 07:30 am (UTC)"Что до центрифуги", то тут дело вовсе не в органеллах. Просто согласно закону Архимеда на тело, погруженное в жидкость действует сила, равная весу этого тела и противоположная ему по направлению. Соответственно, при увеличении веса под действием ускорения будет увеличиваться и выталкивающая сила, компенсирующая увеличение веса. Правда сложный организм это не спасет, например, от перераспределения крови или смещения и разрыва внутренних органов. А вот на бактерии, которая сама по себе просто мешочек с жидкостью и эти ускорения никак не отражаются.
no subject
Date: 2011-06-14 09:51 am (UTC)Я бы не сказал, что так уж медленно. Чтобы заработать кессонную болезнь или баротравму, вы должны уменьшить окружающее давление на примерно атмосферу (эквивалентно всплытию с 10 м из-под воды) за несколько минуту, так тогда шахта должна иметь глубину километров 5, таких в мире нет вообще.
В отношении органелл, я и говорил о компенсации веса архимедовой силой. Дело, однако, в том, что плотность органеллы может отличаться от окружающей жидкости; есть даже газовые пузырьки -- аэросомы. Так что часть или даже весь оцененный вес может оказаться нескомпенсированным. Этот вес для данных размеров близок к силам поверхностного натяжения (которые в норме гораздо более значимы для органеллы, чем сила тяжести), так что к разрушению это не приводит. Тем не менее, увеличение ускорения на порядок или около того (до миллионов "же") уже, вероятно, может повлиять на клетку очень сильно, вплоть до гибели.