Напоминаю, что у атласа появились Telegram- и ВК-каналы. Уже скоро там начнёт выходить мобильная версия — специально для удобного чтения с телефона.
До старта осталась неделя.
Старт — 1 июля.
Telegram: https://t.me/StoryAtlas
ВК: https://vk.ru/club239445103
Если вам удобнее следить за атласом там — подписывайтесь.
На этом видео показана реалистичная 3D-анимация работы бактериального жгутикового мотора (наномашины внутри живой клетки). Она детально иллюстрирует процесс генерации крутящего момента и управления движением бактерии.
Данное видео создано научной студией Smart Biology
Этот биологический двигатель работает за счет энергии протонов или ионов натрия и состоит из нескольких ключевых частей:
Ротор: Центральная вращающаяся часть (на модели выделена желтыми, оранжевыми и красными элементами).
Статор: Неподвижные белковые комплексы, встроенные в мембрану клетки, которые генерируют крутящий момент.
Вал: Передает вращение от ротора наружу, к самому жгутику.
Скорость вращения: Может достигать от 10 000 до 100 000 оборотов в минуту.
КПД: Близок к 100%, что делает его одним из самых эффективных двигателей в природе.
Реверс: Способен мгновенно менять направление вращения (по часовой стрелке или против) для изменения направления движения бактерии.
Утро понедельника. Лаборант-ночница Светлана заступила на смену в восемь, вместо семи тридцати, но задерживаться не любила. Она зашла в нашу лабораторию (№4) только для того, чтобы проверить журнал температур и сделать селфи на фоне инкубатора для своих соцсетей — ну, знаете, «наука — это круто».
Журнал был в порядке. А вот инкубатор — нет.
Дверца была слегка приоткрыта, и из щели лился мягкий зелёный свет. Тот самый, которым светятся трансформированные бактерии с геном GFP. Но в таком количестве? Дешёвый пластиковый корпус инкубатора пульсировал.
Светлана чихнула. Потом ещё раз. Потом из носа потекла тонкая зелёная струйка — она вытерла её рукавом и не заметила, как на ткани проступил липкий, влажный узор.
— Анна, ты тут? — позвала она. Никто не ответил.
Она потянула ручку. Дверца поддалась с влажным, чавкающим звуком. Изнутри вырвалось облако тёплого, сладковатого воздуха — таким пахнут дрожжи и начинающая гнить земля.
На полках не было чашек Петри.
Вместо них лежали тонкие, переливающиеся «блины» — не то слизевики, не то жидкие кристаллы, собранные в идеальные круги. Каждый круг пульсировал в собственном ритме. Некоторые издавали звук — едва различимый щелчок или вздох.
Светлана поднесла телефон, чтобы снять видео. Экран засветился зелёным — и тут же погас. На месте включённого дисплея остался живой, движущийся прямоугольник, который сполз по пальцам на запястье и впитался в кожу.
— Что за хрень... — прошептала она, но договорить не успела.
Самая дальняя полка инкубатора шевельнулась. Поднялась. На ней, на жирной зелёной ножке, сидел человеческий глаз. Не настоящий — слепленный из мицелия, капель агара и тысяч колоний, но совершенно точно смотрящий. Радужка была нефритовой, зрачок — чёрной дырочкой, которая дышала.
Глаз моргнул. Один раз. Медленно.
Светлана выбежала в коридор, но там уже стоял запах. Сладковатый, удушливый. Все двери лабораторий на этаже были приоткрыты ровно настолько, чтобы увидеть, что инкубаторы внутри комнат тоже открыты. Из каждого тянулись зелёные нити, сплетаясь в общую паутину, покрывавшую стены, потолок, вентиляционные решётки. Лампы дневного света горели неестественным изумрудным огнём.
По спине Светланы что-то пробежало. Она опустила взгляд — на своей руке, чуть выше локтя, увидела рельефный узор. Ветвящийся. Тот самый, что она когда-то выучила на первом курсе — колония E. coli в стадии экспоненциального роста.
Узор рос. Прямо у неё на глазах.
Телефон в кармане зажужжал. Светлана вытащила его — экран снова работал, но на нём шло видео. Не то, которое она снимала. Чужое. В нём человек в белом халате сидел на корточках перед открытым инкубатором и кормил зелёную массу с ложечки. Лица не разглядеть — камера дрожала. Но в конце записи человек посмотрел прямо в объектив и сказал:
— Она хочет не только чашки.
Запись оборвалась. Светлана подняла глаза на лабораторию №4. Глаз на полке медленно повернулся в её сторону. И улыбнулся — хотя у него не было рта. Просто складки мицелия сложились в дугу, из которой выпала капля тёплой, живой жидкости.
Светлана набрала номер заведующего. Гудок. Потом голос, но не заведующего — свой собственный, записанный в тот самый момент, когда она чихнула в лаборатории.
— Привет, — сказал голос. — Ты уже внутри.
Утром охранник нашёл Светлану сидящей в углу холла. Та сжимала в руке пустую чашку Петри и улыбалась зелёной улыбкой. Её глаза светились в темноте мягким, нефритовым светом.
На вопрос «что случилось?» она ответила только одно:
— Она выбралась. Теперь она везде.
И чихнула. Прямо на охранника.
В тот же вечер в городе отключилось электричество на трёх улицах. Из вентиляции жилых домов потянуло сладковатым запахом. А на всех экранах телефонов, которые успели заснять зелёное свечение, появилось одно и то же сообщение:
«Не закрывайте инкубатор. Мы уже пришли».
Стоит ли говорить, что Анна, главная героиня той ночи, так и не проснулась?
Она открыла глаза в своей постели, но вокруг было зелёное марево. И где-то рядом, в темноте, мягко щёлкала дверца — бесконечно открываясь и закрываясь, как лёгкие планеты, вдохнувшей культуру.
— Добро пожаловать домой, — прошептало что-то из стены.
И дом ответил: «Спасибо, что принесла».
— Конец? — спросите вы.
А я отвечу: для кого как.
Далее эпилог: Отчёт о заражении.
*Четвёртый пост автора
**идея, костяк и финальное редактирование рассказа - авторское, "причесал" ИИ
***изображение сгенерировано Шедеврумом
Я смотрела на зелёную пыльцу под ногтями, и мне казалось, что она движется. Не просто осыпается — ползёт. Против кожи, туда, где тонкая, почти прозрачная кутикула переходит в живое.
Я рванула к раковине. Горячая вода, мыло с хлоргексидином, жёсткая щётка. Тёрла до боли, до крови. Пыльца исчезла. Но под ногтями осталась тонкая зелёная линия — как въевшийся краситель.
— Это сон, — сказала я вслух. Голос прозвучал глухо, будто из соседней комнаты. — Я сплю. Сейчас проснусь.
Я ущипнула себя за руку. Больно. На коже остался красный след — и через секунду по его краю побежала зелёная кайма.
Тонкая, мерцающая, живая.
Она росла. Я видела, как ветвятся микроскопические нити, стягивая края ранки. Не заживляя — запечатывая. Как муха в янтаре, только наоборот: янтарь был внутри меня.
Я бросилась к телефону. Набрала номер заведующего. Гудки. Длинные, пустые, и вдруг — ответ.
— Алло? — голос принадлежал мне. Я услышала его из трубки. Запись? Нет. Он повторял мои слова с задержкой в полсекунды, как эхо.
— Кто это? — крикнула я.
— Кто это? — ответил телефон. — Ты забыла закрыть инкубатор, Анна.
Телефон выпал из руки. Он не ударился об пол — повис в воздухе, раскачиваясь на тонкой зелёной нити, свисающей из динамика.
Входная дверь щёлкнула замком.
Я не поворачивалась. Я знала, что увижу, если повернусь. Свой собственный силуэт в грязных кроссовках, с ребёнком за руку. В уличной одежде. И в пыльных лучах утреннего солнца будут танцевать миллионы зелёных спор.
— Ты принесла нас домой, — сказал голос за спиной. — Теперь мы хотим остаться.
Я проснулась.
В третий раз? В четвёртый? Кровать была мокрой. На подушке — зелёное пятно в форме отпечатка щеки. Я лежала не шевелясь и слушала, как тикает будильник на тумбочке.
Тиканье сбивалось. Оно шло не в ритме маятника, а в ритме... сердцебиения. Моего. И чужого.
Где-то в стене, в трубах, в вентиляции, в самом бетоне — мягкое, влажное, настойчивое дыхание. Культура росла. Не в чашке Петри. В доме. В городе.
Я поднесла руку к лицу. Ногти были чистыми. Но кожа под ними... она слегка светилась. Зелёным. И на тыльной стороне ладони, если прищуриться, проступал едва заметный узор — ветвящийся, похожий на колонию бактерий.
Я закрыла глаза и прошептала:
— Это всего лишь сон.
А в ответ из всех щелей комнаты раздался смех. Тонкий, надрывной, нечеловеческий. И я наконец поняла, что не сплю.
Я просто ещё не проснулась в той реальности, где культура меня отпустила.
Хотите узнать, что было на самом деле в инкубаторе, когда туда наутро зашла лаборант-ночник? 😶🌫️
*Третий пост автора
**идея, костяк и финальное редактирование рассказа - авторское, "причесал" ИИ
***изображение сгенерировано Шедеврумом
Ссылка как наказание исчезла во всех странах мира в ХХ веке. В России она отменена в 1992 году, во Франции - в 1946-м.
Администрация Трампа вдохнула в ссылку новую жизнь.
Первая группа из 15 латиноамериканских мигрантов (среди которых 7 женщин), депортированных из США в Демократическую Республику Конго прибыла в Киншасу в рамках противоречивой программы депортации в третьи страны.
Мигрантов из Колумбии, Эквадора и Перу разместили в "Венера-Виллидж" - очень захудалом гостиничном комплексе на окраине столицы. О пункте назначения им объявили уже в салоне самолета. По прибытии им выдали недельные визы.
Конго - одна из немногих африканских стран, согласившихся принять депортированных мигрантов. Другие - это Уганда, Руанда, Южный Судан, Эсватини, Гана, из которых только Гана и Руанда отличаются благополучием на фоне Африки.
Латиноамериканцы, какими бы они ни были, попадают в абсолютно чуждую среду - чуждую как культурно (а в случае ДРК - и в иноязыковую), так и микробиологически. Эту ссылку можно рассматривать как форму отложенной казни (какой была и ссылка в Гвиану, не зря прозванная "сухой гильотиной"). При этом администрация Трампа демонстративно игнорирует запрет федерального суда США на ссылку в "третьи страны" как неконституционную.
Так ли малы обитатели микромира? Мы привыкли, что бактерии не видны человеческим глазом. Действительно, большая часть хорошо известных нам бактерий обладают размером лишь в несколько микрон. Например, кишечная палочка в длину достигает лишь 1-3 микрометров, а размер кисломолочных бактерий варьируется от 0.5 до 9 микрометров или 0.00005-0.0009 сантиметров. Таких крох особо не разглядишь.
Однако есть в мире бактерий и настоящие гиганты. Размер их клеток иногда достигает 1-2 сантиметров, а значит они уже вполне могут быть замечены без оптических приборов.Сегодня поговорим о тройке самых больших бактерий мира и о том, что же позволяет им достигать таких размеров.
1 место
Чемпион этого списка на сегодняшний день - бактерия Thiomargarita magnifica. Самая крупная известная человечеству бактерия достигает двух сантиметров в длину и уже вполне отчетливо видна невооруженным глазом. Удивительно, но открыта она была совсем недавно и публикация, в которой авторы описали эту нитевидную бактерию увидела свет лишь в 2022 году. Обнаружены белые сантиметровые бактерии были в мелководных морских мангровых зарослях Гваделупы, на Малых Антильских островах.
Белые нитевидные структуры - клетки Thiomargarita magnifica в сравнении с монетой. Источник
Что же позволяет Thiomargarita magnifica достигать таких размеров? Во-первых, в клетке этой бактерии обнаружены большие полости (вакуоли) с жидкостью и нитратами. Нитрат нужен для окисления серы, которая в свою очередь находится в серных гранулах по периферии. Центральная вакуоль действительно очень крупная и занимает большую часть клетки. Соотвественно свободного цитоплазматического пространства (то есть всего того, что расположено внутри мембраны клетки) остается совсем немного и у этого есть смысл. Дело в том, что у бактерий отсутствует активная внутриклеточная транспортная система и весь транспорт держится на диффузии. Диффузия же на больших расстояниях работает медленно, а значит, клетке становится сложно эффективно перемещать вещества. Поэтому сокращение цитоплазматического пространства - это частая и очень полезная черта гигантских бактерий.
Находящаяся в центре вакуоль окружена сульфидными гранулами и пепинами. Источник.
Еще одна адаптация - это разнесение копий геномного материала по всей клетке. Причем копий генома у нее действительно много, то есть она очень полиплоидна. У Thiomargarita magnifica для этого даже есть специальные органеллы - пепины. По своей сути пепины - это скопление ДНК и рибосом, окруженные мембраной. С ДНК транскрибируется РНК, РНК идет к рибосомам и происходит синтез белка - все рядышком, а главное в большом количестве копий. Есть предположение, что в разных частях клетки могут быть активны разные гены, что уже чем-то похоже на специализацию, свойственную многоклеточным.
Thiomargarita magnifica в сравнении с тихоходкой.
При ближайшем рассмотрении бактерия часто выглядит разделенной на членики, поэтому обнаружившие бактерию ученые вообще сначала подумали, что это скопление множества клеток. Но нет, клетка оказалась одна и поэтому Thiomargarita magnifica занимает почетное первое место в нашем рейтинге.
2 место
На втором месте расположилась близкая родственница победителя - бактерия Thiomargarita namibiensis, достигающая в длину 0.75 mm (750 μm). Обнаружена она на океаническом шельфе в Южной Африке и также обладает размерами, позволяющими заметить ее невооруженным глазом. Однако, чтобы разглядеть эту бактерию, уже придется потрудиться.
Обнаружена была еще в 1999 году, фото из статьи тех же времен, так что качество страдает. Здесь бактериальные клетки запечатлены с мушкой-дрозофиллой (стрелка указывает на клетку размером примерно 0.5 миллиметра), так что мы можем примерно представить ее размеры. Как и ее родственница, Thiomargarita namibiensis - сероокисляющая бактерия, широко распространенная в отложениях, залегающих под зоной минимального содержания кислорода в системе Бенгельского апвеллинга. Проще говоря, она живет там, где почти нет кислорода и поэтому получает энергию путем окисления серы. Как и в случае Thiomargarita magnifica для этих целей используется нитрат из центральной вакуоли.
А какое вообще преимущество в большом размере? По большей части это как раз возможность накапливать вещества. Такие бактерии живут в средах, где питание непостоянное, но запасая в своей большой клетке серу, фосфаты и нитраты, могут долго существовать на внутренних ресурсах. Однако далеко не всегда бактерии-гиганты что-то запасают и пример этому как раз идет следующим в нашем списке.
3 место
Замыкает тройку бактерия Epulopiscium spp., известная своими симбиотическими отношениями с рыбой-хирургом Naso tonganus, в кишечнике которой она живет и помогает с пищеварением. Достигает эта бактерия в длину 0.7 миллиметров (700 микрометров) и, как и предыдущие большие бактерии, полиплоидна, то есть содержит множество копий генома. Однако, центральная вакуоль и вкрапления минералов в ней отсутствуют. Зато есть другая интересная адаптация - вся ДНК сосредоточена по периферии клетке, что видимо помогает бороться с маленькой площадью поверхности по отношению к объему клетки.
Еще одной особенностью Epulopiscium spp является созревание дочерних клеток внутри материнской с постепенным ростом и затем уже выходом из оболочки, что совсем не похоже на бинарное деление большинства бактерий.
На самом деле гигантских бактерий на сегодняшний день известно достаточно много. Если описанная выше тройка - это морские обитатели, то нельзя не упомянуть и пресноводного микрогиганта - Achromatium oxaliferum, достигающего в длину 125 микрометров или 0.125 миллиметра. Это бесцветная бактерия, также как и Thiomargarita она сероокисляющая и внутри клетки содержатся крупные кальцитовые тела и гранулы серы.
Однако жизнь в пресной воде не самая интересная характеристика этой бактерии. У Achromatium внутри одной клетки находятся тысячи копий генома, и они… разные. Настолько разные, что это больше похоже не на одну клетку, а на целую популяцию бактерий. Проведенный анализ геномов показал, что по-видимому, внутри клетки участки ДНК копируются перемешиваются, и постепенно изменяются. Все это вместе позволяет ДНК внутри одной клетки активно перестраиваться и эволюционировать, а значит и хорошо адаптироваться к меняющейся среде.
Так что гигантские бактерии - это не просто увеличенные версии обычных. Это совершенно другой уровень организации, где одна клетка может вести себя почти как многоклеточный организм или даже как целая популяция. И, возможно, мы пока только начинаем понимать, насколько разнообразным может быть микромир.
