Отправлено: 01.01.19 18:27. Заголовок: Неоцен под микроскопом

Я заметил, что в неоцене нет ничего о микроорганизмах.
Какова будет роль бактерий и архей через 25 миллионов лет?
Какие микробиомы почвы, воздуха, морской и пресной воды там будут?
Как выглядит нормальная микробиота неоценовых животных?
Все эти вопросы весьма интересно обсудить.

Предложу несколько идей:
1) Аспороклостридии и аспоробациллы - утратившие спорообразование за ненужностью.
2) Актиноаскомицеты и актинобазидиомицеты - актиномицеты со специализированными органами спороношения.
3) Воскобактерии - заменившие муреин на восковые вещества, потомки микобактерий.
4) Легуминобактерии - живут только в клубеньках бобовых, которые стали большими (как настоящие клубни) и усовершенствовались, а часть симбионтов поднимается по сосудам растения в семязачатки, чтобы передаться потомкам.
5) Новые формы симбионтов в нормальной микробиоте кишечника и других частей тела животных - характерные для каждого вида животного, независимо от "пришельцев" извне, передаваемые детенышам через грудное молоко или яйца.

Это только бактерии, грибы можно и нужно обсуждать отдельно.
В эту же тему можно все, что касается микроорганизмов (кроме грибов-макромицетов) в неоцене.

 Отправлено: 06.01.19 17:46. Заголовок: Мех пишет: это толь..

Мех пишет:

цитата:

это только в лабораторных условиях субстрат однороден и непрерывен

Почти, но не совсем: вода везде однородна.

 Отправлено: 06.01.19 21:33. Заголовок: Биолог пишет: вода ..

Биолог пишет:

цитата:

вода везде однородна.

А почва - не везде. Да и с водой ситуация бывает разная.

 Отправлено: 06.01.19 21:56. Заголовок: А уж если речь о, на..

А уж если речь о, например, нутрях живого существа...

Хмъ, а что насчёт, например, медузы, в которой самое интересное - это её внутренняя микробиота? Вплоть до, скажем, пузырей, заполненных разными бактериями, которые она по химической необходимости сталкивает или разделяет.

 Отправлено: 03.01.19 14:03. Заголовок: Интересная у вас дис..

Интересная у вас дискуссия, господа Мех и Зенитчик!
Мех

цитата:

То есть он спроектирован так, чтобы вырабатывать лекарства и не терять полезные качества в ходе естественного отбора -

Ах, если бы только отбор был единственным двигателем выработки веществ! Так нет же! На нее влияют состав субстрата, температура и прочее, что не мешает организму расти и процветать, но ограничивает синтез метаболитов. Даже самая продуктивная молочная корова не будет давать молока, если ее не кормить, и даст плохое молоко при плохой кормежке.
Насчет асфальта - что вы скажете о нефти? Есть бактерии, ее кушающие.
Насчет облаков - на каких высотах? Бактерии доходят до 70-80 км над землей (радиобактерии, устойчивые к излучениям), а в более низких слоях - полно всяких. А облака бывают от 0,5 до 80 км от земли.

 Отправлено: 03.01.19 18:10. Заголовок: Биолог пишет: Даже с..

Биолог пишет:

цитата:

Даже самая продуктивная молочная корова не будет давать молока, если ее не кормить, и даст плохое молоко при плохой кормежке.

Ну, я имею в виду, что эта штука умеет адаптироваться с такой же скоростью, что и бактерии, дабы не отставать от них в гонке вооружений %) Впрочем, это лишь концепт, так сказать, тема для размышлений, а не предложение.

цитата:

Насчет асфальта - что вы скажете о нефти? Есть бактерии, ее кушающие.

Была такая мысль, но нефти всё меньше и меньше, к тому же залегает она очень глубоко~ Однако была мысль противоположного толка - микроорганизмы, которые её производят из всякой дохлой биомассы ускоренными темпами.

цитата:

Насчет облаков - на каких высотах?

По желанию =) Лишь бы была возможность туда забраться, например с испаряющейся водой или даже извержениями вулканов, а затем удержаться. Ну или если их туда человеки намеренно закинули, и они всё никак не упадут. У того же, скажем, Конана Дойля в "Ужасе высот" была описана целая небесная экосистема, в основе которой лежат некие почти неосязаемые ленты органического вещества, даже непонятно, живые или чисто стихийные. Нечто вроде них микробы точно могли бы создать, сцепляясь "аксонами", например чтобы эффективнее поглощать ультрафиолет.

 Отправлено: 03.01.19 19:01. Заголовок: Мех У вас интересные..

Мех
У вас интересные мысли!

 Отправлено: 03.01.19 19:18. Заголовок: Благодарю, стараюсь ..

Благодарю, стараюсь %)

 Отправлено: 03.01.19 15:16. Заголовок: И вот описания первы..

И вот описания первых из предложенных мною бактерий.

Аспороклостридии и аспоробациллы (Asporoclostridium, Asporobacillus) – потомки клостридий и бацилл эпохи человека (Clostridium, Bacillus). В ту эпоху их отличительной особенностью была способность спорообразования – в виде спор они прекрасно переживали неблагоприятные условия, сохраняя жизнеспособность тысячелетиями. Они были очень похожи морфологически, но занимали разные ниши сообразно своим типам дыхания – анаэробному у клостридий и аэробному у бацилл. Их потомки сохранили свои ниши, но условия существования становились все более благополучными, и они утратили способность спорообразования. Морфологически они неотличимы от своих предков. Живут всесветно в богатых и стабильных условиях плодородных почв и водоемов, не знающих заморозков и засух, где они могут столетиями обходиться без спорообразования. Выполняют функции гнилостных разлагателей, подобно своим предкам (клостридии – анаэробно, бациллы – аэробно). Клостридии при этом сохранили свои способности нитратного и сульфатного дыхания и маслянокислого брожения.

Продолжение следует...

 Отправлено: 04.01.19 14:39. Заголовок: Продолжаем разговор...

Продолжаем разговор.
Для начала, дадим систематику вышеизложенных аспоробацилл и аспороклостридий:

Тип Фирмикуты (Firmicutes)
Классы Bacilli и Clostridia

Актиномицеты я решил пока не трогать, а заняться воскобактериями. Итак...

Тип Актинобактерии (Actinobacteria)
Класс Актинобактерии (Actinobacteria)
Воскобактерии (Keribacterium) - потомки микобактерий эпохи человека. Их предки, как известно, имели уникальные клеточные стенки - муреина там было не очень много, что компенсировалось слоями миколовых кислот (которые больше нигде в природе не встречались) и восков. Эти слои были настолько стойкими и непроницаемыми, что делали невозможной обычную окраску этих бактерий по Граму. Их потомки пошли по пути полного перехода на миколо-восковые клеточные стенки без муреина. Слои миколовых кислот и восков еще больше усилились и уплотнились, а муреин исчез. В таком положении они стали еще устойчивее, чем были в эпоху человека, и стали заселять более экстремальные ниши - химически агрессивные почвы, где занимаются разложением остатков, труднодоступных другим бактериям.

 Отправлено: 05.01.19 15:15. Заголовок: Что ж, продолжим... ..

Что ж, продолжим...

Тип Протеобактерии (Proteobacteria)
Класс Альфапротеобактерии (Alphaproteobacteria)
Легуминобактерии (Leguminobacter) - это потомки клубеньковых ризобиев (Rhizobium) эпохи человека. От своих предков они отличаются тем, что живут только в клубеньках на растениях, являющихся потомками бобовых и некоторых других семейств. Это все те же бактероиды, фиксирующие азот с образованием аммиака, который усваивает растение-хозяин, но строго анаэробные. Их особенность в том, что они научились колонизировать сосуды растения и попадать по ним в семязачатки, а оттуда - в зародыш семени, а при вегетативном размножении они просто переходят в новое укореняющееся растение. Так они передаются растениям-потомкам. Этот тесный союз позволил таким растениям заселить малопригодные, бедные азотом почвы. Система азотфиксации у легуминобактерий осталась та же, но они стали образовывать увеличенные клубеньки (размером с грецкий орех и больше) не только на корнях, но и на других частях растения - на стебле и даже листьях. Ткани стебля и листьев при этом не теряют функцию фотосинтеза (наружные слои тканей такого клубенька остаются зелеными). Клубеньки внутри имеют перегородки (компартменты), способствующие равномерному распределению массы бактерий и увеличивающие площадь поглощения аммиака. Мякоть клубенька подкрашена в розовый и даже красный цвет леггемоглобином. Легуминобактерии не могут жить вне клубенька, при его повреждении быстро прекращают азотфиксацию и погибают.

Ну вот, осталось придумать группы растений для этого симбиоза.

 Отправлено: 07.01.19 14:17. Заголовок: Биолог пишет: Легум..

Биолог пишет:

цитата:

Легуминобактерии (Leguminobacter) - это потомки клубеньковых ризобиев (Rhizobium) эпохи человека.

Биолог пишет:

цитата:

Ну вот, осталось придумать группы растений для этого симбиоза.

Суккулентные бобовые в пустыне Атакама или в Средиземноморской котловине? С учётом требований бобовых к опылителям (специализация к насекомоопылению) и распространителям тяжёлых нелетучих и явно зоохорных семян в Атакаме им делать нечего, но где-то в пустынях "ветровой тени" в Северной Америке, или на нашем "полигоне" Средиземноморской котловины они вполне могли бы появиться. Для котловины тогда вырисовывается некое сообщество экстремофильных растений.

 Отправлено: 06.01.19 22:41. Заголовок: А можно было бы прид..

А можно было бы придумать бактерии, осуществляющие фиксацию C02. Рубиско - слабое место растений, С4 ради этого сделали специальную органеллу. Что, если у другой группы такую роль выполняет какая-нибудь бактерия, причём С5->С6 она делает каким-то своим способом?

Точно так же, при малой концентрации углекислого газа в воздухе будет выгодно извлекать его из меловых пород, а не из воздуха.

Ещё вариант: бактерия, научившаяся расщеплять некую пластмассу, начинает использовать ферменты для обратной реакции (как правило, всякий фермент катализирует реакцию в обе стороны) - синтеза себе оболочки из полиэтилена или капрона. Кроме "своих", эту оболочку никто не развалит, особенно эукариоты.

 Отправлено: 07.01.19 16:23. Заголовок: Zenitchik А почва - ..

Zenitchik

цитата:

А почва - не везде. Да и с водой ситуация бывает разная.

В почве бактерии живут в микрокаплях воды в полостях между кристаллами минералов (или просто камешками) и частицами гумуса, а также образуют микроколонии на поверхности этих кристалликов. А вода не мешает никому плавать - две бактерии всегда могут "сплыться" вместе. Как я понял, Мех имел в виду именно возможность встречи в одном субстрате.

Мех

цитата:

Хмъ, а что насчёт, например, медузы, в которой самое интересное - это её внутренняя микробиота? Вплоть до, скажем, пузырей, заполненных разными бактериями, которые она по химической необходимости сталкивает или разделяет.

А смысл? Медузы в наше время прекрасно без этого живут! Но мысль интересная!

Автор

цитата:

Суккулентные бобовые в пустыне Атакама или в Средиземноморской котловине? С учётом требований бобовых к опылителям

А почему только бобовые? Клубеньки с ризобиями уже сейчас известны у некоторых не-бобовых растений. Поэтому я так и закончил тот свой пост - приглашением придумать.

Inry

цитата:

А можно было бы придумать бактерии, осуществляющие фиксацию C02

Это уже умеют многие сегодняшние автотрофные бактерии - фотоавтотрофы (цианобактерии, зеленые и пурпурные бактерии, археи-галофилы и т.д.) или хемоавтотрофы (серобактерии, железобактерии и др.). Все уже есть.

цитата:

Точно так же, при малой концентрации углекислого газа в воздухе будет выгодно извлекать его из меловых пород, а не из воздуха.

Вышеуказанные автотрофы живут в воде, а не в воздухе. Растения же тоже не в воздухе плавают - им нужны минералы и вода, кроме СО2.

цитата:

(как правило, всякий фермент катализирует реакцию в обе стороны)

Это не так, вы ошибаетесь.

цитата:

синтеза себе оболочки из полиэтилена или капрона

То есть неоцен будет завален их мономерами? Или бактерии должны сперва синтезировать мономеры, а потом полимеризовать? И все ради оболочек? Муреин и сейчас их неплохо защищает, не говоря уж об оболочках архей.
Вы сильно "плаваете" в микробиологии и биохимии, Inry.

 Отправлено: 07.01.19 18:30. Заголовок: > Вы сильно "..

> Вы сильно "плаваете" в микробиологии и биохимии, Inry.
Дуэль, что ли устроить на любом тесте по биологии с контролем времени? Пожалуйста, не придирайтесь к словам участников - не всегда есть возможность сформулировать идею в формате, пригодном для академической публикации.

Вы, похоже, про проблему рубиско знаетен? (что он работает медленно и промахивается при низкой концентрации CO2. И что это может стать основной проблемой растений при фиксации всей углекислоты в коре). Поэтому любой лучший путь сразу даст растению +200 к выживаемости. Да, есть водоросли с улучшенным рубиско. Но высшие растения как-то не сильно склонны к горизонтальному обмену генами, тем более пластид. Так что может появиться и другой способ (если уж появились С4).

>Это не так, вы ошибаетесь.
Конечно, не все, но можно до кучи указать ферментов с обратимостью. Начиная с классической АТФ-синтетазы. В Цикле Кребса таких половина.

В неоцене продуктов деятельности человека (в массовом количестве) не останется. Но для бактерий пройдёт достаточно большая эпоха, чтобы приспособиться к их использованию.

>Муреин и сейчас их неплохо защищает, не говоря уж об оболочках архей.
А давайте вообще "всем животным и сейчас неплохо живётся, зачем всякие неоцены разрабатывать: всё останется как и было."?
Если появляется новое вещество, на него появляются бактерии.
Если бактерия получает набор ферментов для работы с прежде несуществовавшими веществами, как-то она их сможет и потом использовать.
В частности, для сражения с эукариотами, у которых скорость эволюции намного ниже.

 Отправлено: 07.01.19 20:46. Заголовок: Inry пишет: Дуэль, ..

Inry пишет:

цитата:

Дуэль, что ли устроить на любом тесте по биологии с контролем времени?

Дуэль с человеком, который хочет придумать бактерии, существующие уже миллиарды лет, потому что забыл об их существовании?

цитата:

Пожалуйста, не придирайтесь к словам участников - не всегда есть возможность сформулировать идею в формате, пригодном для академической публикации.

Образования не хватает? Сторонники научного атеизма должны знать научную терминологию как "отче наш".

цитата:

Вы, похоже, про проблему рубиско знаетен? (что он работает медленно и промахивается при низкой концентрации CO2. И что это может стать основной проблемой растений при фиксации всей углекислоты в коре).

Во-первых, посчитайте, сколько миллионов лет уже живут растения с "плохим" ферментом и вымирать не собираются. Во-вторых, это тема о микроорганизмах, а не растениях, не путайте.

цитата:

АТФ-синтетазы

Это же комплекс из субъединиц, каждая из которых имеет свою функцию. Ну и в цикле Кребса - то же самое.

цитата:

В неоцене продуктов деятельности человека (в массовом количестве) не останется. Но для бактерий пройдёт достаточно большая эпоха, чтобы приспособиться к их использованию.

Взаимоисключающие пункты: веществ почти нет, но бактерии их используют. Если ксенобиотики будут исчезать, то и организмы будут прекращать их кушать.

цитата:

Если бактерия получает набор ферментов для работы с прежде несуществовавшими веществами, как-то она их сможет и потом использовать. В частности, для сражения с эукариотами, у которых скорость эволюции намного ниже.

Как же сейчас бактерии живут без "сражений" с эукариотами? И конечно, "ферменты для работы с веществами" в "сражении против эукариот" полезны только тогда, когда в клетках эукариот есть эти вещества.

 Отправлено: 07.01.19 18:51. Заголовок: Биолог пишет: А смыс..

Биолог пишет:

цитата:

А смысл? Медузы в наше время прекрасно без этого живут!

Ну я потому и сказал "например" - это может быть кто угодно ещё, просто кишечнополостные кажутся наиболее подходящими кандидатами благодаря особенностям анатомии %)

 Отправлено: 16.04.19 12:56. Заголовок: Возвращаемся к работ..

Возвращаемся к работе над потенциальной главой "Неоцен под микроскопом".
Набросал текст для общей части главы, что перед описаниями видов:

В эпоху человека на бактериях держалась большая часть циркуляции всех веществ в природе. Бактерии населяли воздух, пресную и соленую воду, почвы всех типов и организмы животных и человека.
Бактерии почвы в то время разлагали органические остатки до минеральных веществ (минерализация, аммонификация), освобождая при этом углерод и азот. Они фиксировали азот из атмосферы и переводили его в аммиак (азотфиксация), а их соседи переводили аммиак в нитриты и затем в нитраты (нитрификация). На этих этапах азот становился доступен растениям. Другие соседи, наоборот, возвращали азот из нитратов и нитритов в аммиак и молекулярный азот (денитрификация).
Бактерии воды занимались тем же, только в меньших масштабах. При этом в воде жили фотосинтезирующие бактерии (цианобактерии, пурпурные и зеленые бактерии) и археи (галобактерии).
В организмах животных и человека (в кишечнике, на коже, в половых органах, полости рта и верхних дыхательных путях) бактерии образовывали нормальную микробиоту, а некоторые вызывали заболевания. При этом микробиом кишечника на 60-70% формировался молочнокислыми бактериями, игравшими важнейшую защитную роль, а микробиом кожи – грамположительными кокками (Streptococcus, Staphylococcus). Микробиом кишечника защищал хозяниа от многих патогенных «чужаков», помогал усваивать пищу и синтезировал некоторые витамины.
В неоцене моря остались морями, почвы – почвами, а животные – животными. Поэтому радикальных изменений в бактериальных и архейных микробиомах также не случилось, кроме связанных с исчезновением человека. Лишь некоторые бактерии изменили свое строение или функции.
С исчезновением человека вымерли его паразиты, для которых он служил единственным резервуаром. Так, не стало трахомной хламидии (Chlamydia trachomatis), гонококка (Neisseria gonorrhoeae, возбудитель гонореи) и бледной трепонемы (Treponema pallidum, возбудитель сифилиса).

Предложения и дополнения принимаются!

 Отправлено: 04.09.19 11:07. Заголовок: Работа с иллюстрация..

Работа с иллюстрациями инфекциомухи (уже сделана мной) и самбио сотоварищи (скоро будет) из Бестиария заставила меня внимательно изучить описания. А это, в свою очередь, навело на мысль об описани бактерий, живущих в теле этих мух и служащих им биологическим оружием.
Итак, два вида:

Аспороклостридий инфекциомухи (Asporoclostridium dolichomusci)
Тип Фирмикуты (Firmicutes)
Семейство Клостридиевые (Clostridiaceae)

Стафилококк самбио (Staphylococcus sambii)
Тип Фирмикуты (Firmicutes)
Семейство Стафилококковые (Staphylococcaceae)

Мушиная палочка (Escherichia musci)
Тип Протеобактерии (Proteobacteria)
Семейство Энтеробактерии (Enterobacteriaceae)

Все три вида живут в карманах пищеварительного тракта самбио и инфекциомухи и вызывают тяжелые септические токсикоинфекции у животных.
Подробные описания дам позднее.

 Отправлено: 05.09.19 14:32. Заголовок: Аспороклостридий инф..

Аспороклостридий инфекциомухи (Asporoclostridium dolichomusci)
Тип Фирмикуты (Firmicutes)
Семейство Клостридиевые (Clostridiaceae)
В эпоху человека клостридии были очень распространенной группой анаэробных почвенных бактерий, хотя некоторые виды обитали (постоянно или временно) в кишечнике животных и человека. Некоторые виды были смертельно опасными для человека благодаря очень мощным экзотоксинам – например, возбудители ботулизма (C. botulinum), столбняка (C. tetani) и газовой гангрены (C. perfringens и близкие виды).
В неоцене некоторые клостридии утратили спорообразование благодаря благоприятным условиям, в которых оказались при вступлении в симбиоз с насекомыми.
Аспороклостридий инфекциомухи – потомок C. perfringens. Это крупная (3-4 мкм длиной и 2 мкм толщиной) грамположительная облигатно анаэробная палочка, живущая в карманах пищеварительного тракта некоторых мух (в частности, инфекциомух и самбио). Там она (хемоорганотроф) питается пищей мухи, не причиняя ей вреда. Но при попадании в тело живого животного картина резко меняется. Бактерия выделяет мощный экзотоксин (нейротоксин), по действию подобный ботулотоксину палочки ботулизма и тетаноспазмину столбнячной палочки, а также гемолитические ферменты. Такой набор быстро (без "помощи" других бактерий - в течение двух-трех дней) убивает животное, ведь муха вводит это «биологическое оружие» прямо в ткани и кровоток жертвы, обусловливая моментальный сепсис.
Когда муха прилетает «обедать», она всасывает с пищей новую порцию бактерий, размножившихся в теле жертвы. Фактически, бактерии-симбионты мух циркулируют между мухой и ее жертвами, почти не попадая в окружающую среду, что и позволило им обходиться без эндоспор. Помимо клостридий, в состав этого смертельного микробиома мухи входят мушиная палочка – потомок кишечной палочки, обитавшей изначально в кишечнике животных (в том числе насекомых), и стафилококк самбио – потомок золотистого стафилококка, входившего в нормальную микробиоту человека и животных.

 Отправлено: 06.09.19 12:58. Заголовок: Стафилококк самбио (..

Стафилококк самбио (Staphylococcus sambii)
Тип Фирмикуты (Firmicutes)
Семейство Стафилококковые (Staphylococcaceae)
Стафилококки – грамположительные кокки в гроздях – были широко распространенными обитателями организма животных и человека в голоцене. Но среди них были и очень опасные, например, золотистый стафилококк Staphylococcus aureus. Один из потомков этого вида вступил в симбиоз с насекомыми.
Стафилококк самбио обитает в карманах пищеварительного тракта мух самбио и инфекциомух, питаясь пищей мухи. При укусе жертвы мухой он попадает в ткани и кровоток животного и быстро размножается, а заодно выделяет свое главное «оружие» – плазмокоагулазу. Этот фермент у него достиг очень высокой активности и очень быстро вызывает свертывание крови животного-жертвы прямо в сосудах – смертельный процесс. Когда муха начинает питаться с трупа, бактерии всасываются через хоботок и «биологическое оружие» мухи «перезаряжается».
Морфологически этот вид не отличается от своих предков: он имеет вид грамположительных кокков, образующих грозди. Факультативный анаэроб, устойчив к высокому содержанию соли. Хемоорганотроф, мезофил, устойчив к иммунным реакциям животных. Помимо плазмокоагулазы, выделяет сильные лейкоцидины (токсины, убивающие лейкоциты) для защиты от иммунных сил жертвы, заодно помогая своим соседям – мушиной палочке и клостридиям.