Микрооргани́змы, или микро́бы (, от  — маленький и  — жизньМакунин Д. Микробы. Их имена // Наука и жизнь. — 2008. — № 2. — С. 125—127.) — собирательное название живых организмов, которые слишком малы для того, чтобы быть видимыми невооружённым глазом. Термин микроб был предложен 26 февраля 1878 года французским филологом Эмилем Литтре по просьбе учёного Шарля-Эммануэля Седийо дать подходящее название микроорганизмам.

Общие сведения

Характерный размер микроорганизмов — менее 0,1 мм. В их классификацию входят как безъядерные (прокариоты: бактерии, археи), так и эукариоты: некоторые грибы, протисты. Некоторые биологи относят сюда и бесклеточные формы жизни, такие как вирусы и прионы, но многие с этим не согласны, так как живой организм должен иметь обмен веществ и возможность автономного самовоспроизведения. Большинство микроорганизмов состоит из одной клетки, но есть и многоклеточные микроорганизмы, точно так же, как существуют одноклеточные микроорганизмы, видимые невооружённым глазом, например Thiomargarita namibiensis, представители рода Caulerpa (являются гигантскими поликариотами). Изучением этих организмов занимается наука микробиология.

Повсеместная распространённость и суммарная мощность метаболического потенциала микроорганизмов определяют их важнейшую роль в круговороте веществ и поддержании динамического равновесия в биосфере Земли.

Краткое рассмотрение различных представителей микромира, занимающих определённые «этажи» размеров, показывает, что, как правило, величина объектов определённо связана с их структурной сложностью. Нижний предел размеров свободноживущего одноклеточного организма определяется пространством, требуемым для упаковки внутри клетки аппарата, необходимого для независимого существования. Ограничение верхнего предела размеров микроорганизмов определяется наличием ресурсов и прочими условиями среды, включая паразитов и хищников, а также системой внутриклеточного транспорта веществ от мембраны. По аналогии с насекомыми, не имеющими системы кровообращения, что ограничивает их рост, как соотношение между поверхностью и объёмом — вес: при увеличении линейных размеров поверхность возрастает в квадрате, а объём и масса — в кубе, притом они тяжелеют быстрее прироста силы мышц и прочности тканей (в воде с этим проще).

Среда обитания Микроорганизмы обитают почти повсеместно, где есть вода, включая облака и лёд, горячие источники, дно мирового океана, а также глубоко внутри земной коры. Они являются важным звеном в обмене веществ в экосистемах, в основном выступая как редуценты (от  — «возвращаю, восстанавливаю»), также деструкторы ( — «разрушаю»), сапротрофы ( — «гниль» и  — «пища») — организмы (бактерии и грибы), разрушающие отмершие останки живых существ, превращая их в неорганические и простейшие органические соединения, но в некоторых экосистемах они — единственные производители биомассы — продуценты.

Микроорганизмы, обитающие в различных средах, участвуют в круговороте серы, железа, фосфора и других элементов, осуществляют разложение органических веществ животного, растительного происхождения, а также абиогенного происхождения (метан, парафины), обеспечивают самоочищение воды в водоёмах.

Впрочем, не все виды микроорганизмов приносят человеку пользу. Некоторые микроорганизмы вызывают порчу сельскохозяйственной продукции, обедняют почву азотом, вызывают загрязнение водоёмов, накопление в продуктах питания ядовитых веществ (например, ботулизм, токсины Коли, прочие микробные токсины).

Микроорганизмы отличаются хорошей приспособляемостью к действию факторов внешней среды. Различные микроорганизмы могут расти при температуре Рекорд выживаемости при повышенной температуре поставили археи, некоторые изученные культуры которых растут на питательных средах например, Methanopyrus kandleri (штамм 116) растёт рекордно высокой температуре для всех известных организмов. В природе среда обитания с такой температурой существует под давлением в горячих вулканических источниках на дне океанов (Чёрные курильщики).

Известны микроорганизмы, процветающие при гибельных для многоклеточных существ уровнях ионизирующего излучения, в широком интервале значений pH, концентрации хлорида натрия, в условиях различного содержания кислорода вплоть до полного его отсутствия (анаэробные микроорганизмы).

Симбиотические микроорганизмы (микробиом) обитают внутри организмов растений и животных, в том числе у человека. В организме человека наибольшее количество микроорганизмов-симбионтов располагается в кишечнике. Микроорганизмы живут как внутри тела, так и на коже. Число клеток (но не масса и не объём!) микробиома у человека в 3—10 раз превышает число клеток его организма.

Микробиом каждого человека уникален, хотя и испытывает ежедневные вариации. Есть общие особенности микробиома у людей, живущих в одной местности, у людей, ведущих один образ жизни, и у людей с похожим рационом. Пониженное генетическое разнообразие микробиомов обычно ассоциируется со стационарными больными и с ухудшением здоровья (см. Квазивиды, Горизонтальный перенос генов). Установлена связь состава микробиома с рядом заболеваний, включая ожирение«Кроме обнаружения антигенов в ткани, резидентные макрофаги заняты регуляцией процессов старения и самообновления тканей, в частности, выделяют факторы роста и цитокины, стимулирующие деление стволовых клеток тканей. В жировой ткани, к примеру, макрофаги стимулируют дифференцировку новых жировых клеток, но при переходе в активированное M1-состояние запускают воспаление и вместо дифференцировки заставляют увеличиваться и набухать имеющиеся жировые клетки. Сопутствующие изменения метаболизма жировой ткани приводят к накоплению жировой массы и в последние годы связываются с механизмами развития ожирения и диабета II типа. В коже цитокины, выделяемые макрофагами и резидентными γ/δ Т-клетками, стимулируют деление стволовых клеток при регенерации эпидермиса и стволовых клеток волосяных фолликулов [13, 14].»«Т-лимфоциты: путешественники и домоседы» Софья Касацкая, «Природа» № 2, 2016 , депрессию, воспалительные заболевания кишечника, рак толстой кишки, болезни сердца, рассеянный склероз и аутизм. Возможная причина — дефицит продуктов их обмена веществ (противовоспалительные средства, антибиотики, бутираты, пептиды, витамины и т. д.), безопасных антигенов (вроде фрагментов мембран бактерий) и лизиса антител (см. протеолиз), позволяющего избежать образования иммунных комплексов и снизить риск развития аутоиммунных заболеваний.

Весьма многочисленное количество видов микроорганизмов является условно-патогенными или патогенными для человека и животных. Патогенные микроорганизмы вызывают болезни человека, животных и растений.

Наиболее общепризнанные теории о происхождении жизни на Земле предполагают, что протомикроорганизмы были первыми живыми организмами, появившимися в процессе эволюции.

См. также Таксон Micropia Экстремофилы Глубинная биосфера Микробная теория болезней

Примечания

Ссылки

Микроорганизмы. Типы микроорганизмов. Классификация микроорганизмов. Микроорганизмы

Категория:Микробиология