Категорії
Міста, країни, люди Різне

Криваво-червоне небо у Чжоушані

8 травня у соцмережах з’явилося відео, зняте у Чжоушані (провінція Чжецзян в Китаї), над яким небо раптом стало криваво-червоним, чим налякало мешканців. Співробітники Метеорологічного бюро міста вважають, що причиною стало заломлення світла, що розсіювалося від корабельних вогнів у порту. Чому раніше такого не спостерігалось, ще не пояснили.

У китайському місті Чжоушань небо в товстому шарі туману стало криваво-червоного кольору і встигло налякати місцевих жителів. Містяни почали ділитися кадрами незвичного видовища в мережі.

На опублікованих кадрах видно вечірнє небо міста, яке набуло незвичайно яскраво-червоного кольору. Рідкісний феномен з’явився в Чжоушані 7 травня, у суботу, став однією з найпопулярніших тем у аналогу соціальної мережі Twitter в Китаї Sina Weibo (понад 150 млн переглядів станом на вечір неділі, передає видання Global Times). На Douyin, китайській версії TikTok, один з користувачів пояснив незвичне видовище в небі, що відбудуться нещасні випадки, а інший додав, що вже почав робити запаси.

Але співробітники Метеорологічного бюро Чжоушаня заявили, що причиною стало заломлення та розсіювання світла від корабельних вогнів у порту: «За хороших погодних умов більша кількість води в атмосфері утворює аерозолі, які заломлюють і розсіюють світло рибальських човнів і утворюють червоне небо, видиме публіці».

Представники CCTV (державне ЗМІ Китаю) для доказу своїх припущень зв’язалося з місцевою рибальською компанією, де їм сказали, що світло виходило з одного з їхніх човнів, і через заломлення густий туману став червоним. Чому раніше заломлення світла червоного кольору не спостерігалось в небі, ні метеорологічна служба ні місцеві рибалки не пояснюють.

Криваво-червоне небо у Чжоушані
Хіллієр. У 1802 році острів та озеро були помічені під час експедиції британського мореплавця Метью Фліндерса. На початку XX ст. протягом 6 років в озері Хіллієр видобували сіль.

Але в евкаліптовому лісі на острові Мідл-Айленд (південний захід Австралії) знаходиться по краях оточене піском рожевого кольору озеро Хіллієр (Hillier). Колір води озера не змінюється при відборі води в окрему ємність. У 2016 році відповідно до проекту Extreme Microbiome Project були проведені метагеномні дослідження води озера Хіллієр, які виявили, що рожевий відтінок воді надає присутність водорості Dunaliella salina (Дуналієлла солоноводна), а також організмів Salinibacter ruber, Dechloromonas aromatica та деяких інших видів архей.

До групи архей (латинською Archaea – «старі») відносять мікроскопічні одноклітинні прокаріоти, які відрізняються від еубактерій (справжніх бактерій) низкою фізіолого-біохімічних ознак, але подібні до бактерій.

Археї – це одноклітинні організми, що не мають ядра, і тому класифікуються як прокаріоти (Prokaryota), які також відомі в таксономії п’яти царств як Monera. Архей знайдено в усіх типах екосистем Землі.

За складом і послідовністю нуклеотидів у рибосомних і транспортних РНК архебактерії суттєво відрізняються від інших мікроорганізмів.

Озеро Пауелл потребує негайних заходів
Halobacteria sp. штам NRC-1, довжина кожної клітини близько 5 μm

Археїв ідентифікували в 1977 році Карл Воуз (Carl Woese) та Джордж Фокс (George Fox), засновуючись на відмінностях від інших прокаріотів у їхньому філогенетичному дереві, що базуються на 16S р-РНК. Коли в 1977 р. біолог Карл Воуз вивчав генетику мікробів, що виробляють метан, зрозумів, що є ще група, генетичний ряд якої відрізняється від усіх відомих раніше бактерій – унікальна стінка клітини виробляла унікальні ензими.

Цю групу одноклітинних, на відміну від еубактерій (Eubacteria), спочатку назвали археобактеріями (Archaebacteria), потім перейменували в архей та бактерій, щоб підкреслити, що разом з еукаріотами вони охоплюють три групи живих організмів.

Але археї є представниками зовсім іншої гілки живих істот і здатні існувати будь-де, включаючи найнеймовірніші місця.

Біологічний термін архея (археї) не слід плутати з Архейською (Археозойською) геологічною ерою, коли археї та бактерії ще були єдиними клітинними організмами, що жили на планеті (імовірні скам’янілості цих мікробів датовані майже 3,8 млрд років тому).

Криваво-червоне небо у Чжоушані
Археї, бактерії та еукаріоти. Філогенетичне дерево, засноване на аналізі р-РНК, показує розподіл бактерій, архей і еукаріотів.

У більшості аспектів структури клітини та метаболізму археї подібні до інших прокаріотів. Проте їхня генетична транскрипція і трансляція – два центральні процеси в молекулярній біології – не виявляють типових для бактерій особливостей, але вони надзвичайно подібні до цих процесів в еукаріотах. Наприклад, система трансляції архей використовує еукаріотичні фактори ініціації та елонгації, а їхня система транскрипції застосовує TATA-зв’язувані білки і TFIIB, як в еукаріотах. Гени т-РНК та р-РНК археї містять унікальні археальні інтрони (ділянка ДНК, на відміну від екзонів, не містить інформації про послідовність амінокислот білка), які не подібні ні до еукаріотних, ні до бактеріальних інтронів.

Подібно до бактерій і еукаріотів, археї мають засновані на гліцерині фосфоліпіди, але стереохімія гліцерину обернена до тієї, яку знайшли в бактеріях і еукаріотах. Археї мають мембрани, складені з етер-ліпідів гліцерину (більшість бактерій і еукаріотів мають мембрани, переважно складені з естер-ліпідів гліцерину). Ліпіди архей засновані на ізопреноїдному боковому ланцюжку – це п’ятивуглецева хімічна група, також звичайна для каучуку і є компонентом деяких вітамінів, поширена в бактеріях і еукаріотах, але тільки археї застосовують ці речовини в своїх клітинних ліпідах часто як бокові ланцюжки C-20 (4 мономери) або C-40 (8 мономерів).

У деяких архей ізопреноїдний боковий ланцюжок C-40 достатньо довгий, щоб пройти крізь мембрану, тому замість клітинної мембрани формується моношар з групами фосфату гліцерину на обох кінцях. Ця адаптація найпоширеніша у теплолюбивих архей. Клітинні стінки більшості архей утворені зовнішніми шарами білків або S-шаром. За винятком однієї групи метаногенів, археї не мають пептидогліканової стінки. Також археї мають джгутики, які за складом значно відрізняються від дуже подібних джгутиків бактерій.

Архей, відповідно до середовища, поділяють на галофітів (мешкають в солоних середовищах), метаногенів (виробляють метан) і термофілів. Живуть археї-термофіли при дуже високих температурах (часто вище 100 °C, знайшли їх в гейзерах), інших знайдено в дуже холодних середовищах, де їх до 40% мікробної біомаси (дослідження Könneke та інші, 2006 – група морських Crenarchaeota здатна до фіксації азоту). Археї-галофіти віддають перевагу надзвичайно солоній, кислій або лужній воді (наприклад, їх багато у Мертвому морі та на півдні затоки Сан-Франциско, надають воді кольори від червоного до зеленого). Метаногенних архей знайдено в осадах і кишечниках тварин (жуйних, термітів, людей). Археї-мезофіли живуть у середовищах, подібних до болота, стічній воді, ґрунті. У холодних середовищах до 40% мікробної біомаси (дослідження Könneke та інші, 2006 – група морських Crenarchaeota здатна до фіксації азоту).

Генетика археї. Зазвичай археї мають одиночну кільцеву хромосому, розмір якої у Methanosarcina acetivorans може сягати 5 751 492 пар нуклеотидів – найбільший геном серед архей. Десята розміру цього геному у Nanoarchaeum equitans (490 885 пар нуклеотидів – найменший геном серед архей, містить лише 537 генів, які кодують білки). У архей також виявлені більш дрібні незалежні молекули ДНК – плазміди (можуть передаватися між клітинами при фізичному контакті, під час схожого на кон’югацію бактерій процесу).

Криваво-червоне небо у Чжоушані
Сульфолобус (рід мікроорганізмів домену архей), уражений ДНК-вірусом STSV1, довжина відрізка – 1 мкм

Археї не патогенні, невідомо, щоб які-небудь з них викликали хворобу, але вони можуть бути вражені вірусами, що містять дволанцюжкову ДНК. Ці види не споріднені з іншими групами вірусів і мають різноманітні незвичайні форми, так як пляшки, гачки, краплі тощо (ці віруси ретельно вивчені на термофілах, в основному рядів Sulfolobales і Thermoproteales). У 2009 році був відкритий вірус, що містить одноланцюжкову ДНК і вражає галофільні археї. Захисні реакції архей проти вірусів можуть включати механізми близькі до РНК-інтерференції еукаріот.

Археї генетично відмінні від еукаріот і бактерій, причому до 15 % білків, що кодуються одним геном бактерії, є унікальними для цього домену. Більша частина унікальних білків, функція яких відома, належить евріархеотам і задіяна в метаногенезі. Білки, спільні для архей, бактерій та еукаріот, беруть участь в основних клітинних функціях (в основному це в транскрипції, трансляції і метаболізму нуклеотидів). До інших відмінностей архей можна віднести організацію генів, що виконують пов’язані функції (приміром, гени, що відповідають за різні етапи якогось метаболічного процесу), в оперони і великі відмінності у будові тРНК і їх аміноацил-тРНК синтетаз.

Розмноження. Транскрипція і трансляція архей більше нагадують ці процеси в клітинах еукаріотів, ніж бактерій, причому РНК-полімераза і рибосоми архей дуже близькі до аналогічних структур у еукаріот. Хоча у археї є лише один тип РНК-полімерази, за будовою і функцією вона близька до РНК-полімерази II еукаріот, при цьому подібні групи білків (головні фактори транскрипції) забезпечують зв’язування РНК-полімерази з промотором гена. Але процесинг РНК у архей простіше, ніж у еукаріот, оскільки більшість генів не містить інтронів.

Розмноження археї безстатеве: бінарним або множинним поділом, фрагментацією чи брунькуванням. Мейозу не відбувається. Тому, навіть якщо представники конкретного виду архей існують у більш ніж одній формі, всі вони мають однаковий генетичний матеріал. Клітинний поділ визначається клітинним циклом: коли хромосома реплікована і дві дочірні хромосоми розійшлись, клітина ділиться (деталі були вивчені лише для роду Sulfolobus, але особливості його циклу дуже схожі з особливостями у еукаріот і бактерій). Реплікація хромосом починається з багатьох точок початку реплікації за допомогою ДНК-полімерази, схожої на аналогічні ферменти еукаріот. Однак білки, що керують клітинним поділом, такі як FtsZ, які формують стискаюче кільце навколо клітини, і компоненти септи, що проходить через центр клітини (схожі з їх бактеріальними еквівалентами).

Археї не утворюють спори. Деякі види Haloarchaea можуть зазнавати зміни фенотипу й існувати як клітини декількох різних типів, включно з товстостінними клітинами, стійкими до осмотичного шоку, що дозволяють археям виживати у воді з низькою концентрацією солі (ці структури можуть допомагати археям освоювати нові середовища проживання).

Еволюція і класифікація. Археї багатьма дослідниками вважаються найдавнішими живими організмами на Землі. Їх поділено на дві основні групи, засновані на деревах 16S рРНК: Euryarchaeota і Crenarchaeota. Дві інші групи були створені для певних екологічних зразків і виду Nanoarchaeum equitans, знайденого у 2002 Карлом Стеттером (Karl Stetter), але це досліджено ще дуже погано.

Карл Воуз (Carl Woese) переконав, що бактерії, археї і еукаріоти являють собою унікальні спадкові лінії, які досить рано відхилилися від спадкового Progenote (прогенот з погано розвиненим генетичним апаратом). Пізніше вчений формально розглядав ці групи як імперії, кожна з яких охоплює декілька царств. Цей поділ став найпопулярнішим, хоча ідея прогенотів не всіма підтримується. Деякі біологи вважають, що археобактерії і еукаріоти походять від спеціалізованих бактерій.

Взаємовідносини між археями та еукаріотами залишаються важливою проблемою. Проте відкриття архея-подібних генів у певних бактеріях, наприклад, Thermotoga, робить їх взаємовідношення важким для визначення. Деякі дослідники вважають, що еукаріоти виникли через змішення археї і бактерії, де вони стали ядром і цитоплазмою, що поясняє різну генетичну схожість, але ця теорія не може пояснити походження клітинних структур.

Внутрішня класифікація. Архебактерії різноманітні за типом обміну речовин, фізіологічними і екологічними особливостями: серед них зустрічаються аероби і анаероби, хемогетеротрофи і хемоавтотрофи, нейтрофіли і ацидофіли. Деяким архебактеріям (галобактеріям) притаманний особливий тип фотосинтезу, коли світло поглинається не хлорофілом, а бактеріородопсином. Іншим археям властивий енергетичний процес, в результаті якого утворюється метан. Описано понад 40 видів архей (25 родів), що належать до 5 різних груп: метаногени, сіркоокислюючі термоацидофіли, сірковідновлюючі термофіли, галобактерії, термоплазми.

Розшифровка одиночних генів призвела до розшифровки цілих геномів: на сьогодні 24 архейні геноми завершено і 22 частково завершено.

Висновок. Археї – одні з тих, хто надає озерам рожевого кольору. Рід мікроорганізмів домену архей Сульфолобус (Sulfolobus) може бути уражений ДНК-вірусом. І головне питання: хто і що висипав в небі Китаю? І для чого? Своїми думками з гостями сайту ви можете поділитися в коментах під статтею.

Джерело

Залишити відповідь