Легко иллюстрировать сложные процессы, происходящие в живых существах, на примере крупных эукариот, таких как деревья и млекопитающие.
Но огромная часть эукариотов – это микроорганизмы.
В условиях микромира существуют потрясающе сложные существа.
По иронии судьбы, в силу особенностей строения человеческого глаза, мы не можем их видеть без специальных устройств.
10. Радиолярии (лучевики)
Одноклеточные радиолярии славятся своей способностью образовывать запутанные скелеты с радиальной симметрией. Их колючие, похожие на снежинки «доспехи», состоят из решёток опалового кремнезема и характеризуются структурной сложностью, граничащей с аномальной.
Радиолярии такого рода существуют в течение, как минимум, 600 миллионов лет, а некоторые более упрощённые варианты появились и того раньше.
Читайте также: 10 тайн нашего мира, которые наука окончательно раскрыла
Влиятельный биолог и иллюстратор Эрнст Геккель (Ernst Haeckel) провёл годы, документируя тысячи радиолярий.
В конце 19 века он опубликовал серию точных, а потому и кропотливо подробных, иллюстраций в надежде популяризовать теорию эволюцию как объяснение сложности устройства организмов.
Самые сложные микроорганизмы
9. Диатомовые водоросли (диатомеи)
Как и радиолярии, диатомовые водоросли, известные как диатомеи, образуют вокруг себя кремнеземную оболочку. Оболочки диатомей усечённые, имеют круговую, почти двустороннюю симметрию и насчитывают гораздо более широкий спектр форм.
Несмотря на то, что усечённые края не идеально симметричны, они очень сложной формы. Но эта особенность симметрии несёт в себе пользу. Маленькая половина плотно прилегает к большой, как крышка к банке.
В отличие от радиолярий, которые являются хищниками и во время нехватки пищи у них вся надежда на симбиотические водоросли, диатомеи являются полностью фотосинтезирующими организмами.
У диатомовых водорослей есть устойчивая особенность: они производят мочевину, а это характерно только животным. Но они её не выделяют, а используют как вещество для синтеза.
Эта функция позволяет им более эффективно использовать углерод и азот, а также объясняет, почему диатомеи в таких огромных количествах существуют и сегодня.
Благодаря их способности легко производить такой широкий диапазон микроструктур, было предложено приспособить диатомовые водоросли для массового производства наноразмерных компонентов для инженеров-гуманитариев.
8. Копеподы (веслоногие ракообразные)
Эти ракообразные настолько крошечные, что они с лёгкостью могут поглощать кислород. Им не нужна сердечно-сосудистая система. Вместо этого у них есть хорошо организованная, миелиновая нервная система, которая ранее считалась свойственной лишь беспозвоночным.
Читайте также: 18 явлений, которые наука не может объяснить
Их особые нейронные пути дают им акробатические способности, которые больше нигде в животном мире не встречаются. Говоря пропорционально, копопед является технически самым быстрым и сильным животным в мире.
При размерах в 1 мм, они способны перемещаться со скоростью 0,5 метра в секунду. Это самый настоящий рекорд механической эффективности, ещё не достигнутый никаким искусственным двигателем.
Помимо прочего, у копепода есть контроль плавучести, что также характерно и китам. В зимнее время копеподы спускаются в более глубокие части океана, чтобы впасть в спячку. В ответ на повышенное давление воды, их тела начинают преобразовывать накопленные масла в густые жидкости.
Как правило, они обитают на своей глубине, не опускаясь и не поднимаясь слишком сильно.
Красивые микроорганизмы
7. Динофлагелляты
Эти одноклеточные протисты настолько малы, что некоторые живут симбиозом с двумя другими организмами в этом списке: радиоляриями и фораминиферами.
Несмотря на это, данные существа обладают некоторыми довольно продвинутыми функциями, и, как известно, смертоносны в большой концентрации.
Динофлагелляты всегда озадачивали генетиков своими причудливыми геномами. Собираясь массового они оставляют на поверхности воды большие красные «пятна», при этом несмотря на их крошечный размер, геном этих существ содержит непонятное количество генетической информации.
Если говорить более конкретно, то одно ядро этого организма может содержать до 250 пикограмм ДНК на клетку. Для сравнения: одно ядро человеческой клетки содержит 3,2 пикограмма.
Ещё более странным является тот факт, что ядра динофлагеллятов треугольной, тетрагональной, овальной или U-образной формы.
6. Бактериофаг Т4
Фаг Т4 – это тип вируса, который подарил нам очень много информации о генетике. Он синтезирует некоторые из самых сложных частиц, встречающихся в молекулярной биологии, и стал своего рода знаменитостью благодаря своей мгновенно узнаваемой структуре.
Механическая форма Т4 имеет поразительное сходство с модулями НАСА. Его «голова» — это многогранник с 20 гранями, который поддерживается длинным стержнем, структурно подобным трубопроводу нефтяной вышки.
Его верхняя часть тела стабилизирована опорной пластиной, которая служит нервным центром и ступицей для нескольких ходульных волокон, действующих как ноги или жгутики. Нижняя часть обладает шестикратной симметрией, а по внешнему виду всё существо схоже с насекомыми и паукообразными.
5. Клещ Osperalycus tenerphagus
В 2014 году энтомолог Сэмюэл Болтон (Samuel Bolton) обнаружил новый вид клещей на территории университетского кампуса в штате Огайо. Похожий одновременно и на дракона, и на червя, клещ стал базой для открытия целого нового рода.
Читайте также: 10 удивительных загадок, которые наука не может объяснить.
Длинное, мягкое тело клеща покрыто изящными массивами переплетённых между собой гребней и чешуек. Рот у клеща обладает тремя отчётливо сегментированными педипальпами, то есть конечностями, как у членистоногих, служащих для захвата пищи.
С латыни его имя переводится как «нежный пожиратель», видимо он очень нежно относится к микробам, которыми питается.
Эволюционная история, лежащая в основе его уникального способа передвижения, до сих пор остаётся загадкой. При помощи гидравлического давления его тело растягивается и сжимается как гармошка, маневрируя через микроскопические промежутки.
Его можно найти в почве, при этом он максимально сторонится других форм жизни. Он живёт только с членами своего собственного вида. На сегодняшний день обнаружены только самки. Клещ способен размножаться бесполым путём.
Необычные микроорганизмы
4. Фораминиферы
На одном квадратном метре поверхности океана можно обнаружить десятки тысяч этих маленьких существ. Часто они живут симбиозом с водорослями.
Их название переводится как «носящий раковину» из-за сложнейшего внутреннего устройства, часто напоминающего совокупность сросшихся сфер, анфилад, арок, лепнин, дворцов, просторных залов, резьбы и т.д.
Иными словами, эти существа ничто иное, как миниатюрные постройки. Каждое создание размером меньше 1 мм и у каждого имеются псевдоподии (ложные «руки»), которые представляют собой волокнистые ростки, замеченные и в других протистах.
Фораминиферы своими ложноножками образуют живые сети, которыми захватывают добычу. Сеть полая и может работать как рудиментарная система кровообращения.
3. Лорициферы
Называемые мастерами миниатюризации, лорициферы – это многоклеточные животные, размером с большинством одноклеточных. Приблизительно 10 000 клеток формируют непропорциональное и сложное по строению тело.
Структура тела представляет собой прекрасные миниатюрные версии отдельных органов крупных животных. Здесь можно найти мозг, пищеварительную, выделительную системы, органы чувств, мускулатуру, защитную внешнюю кутикулу, двигательные функции и т.д.
Чувствительные щупальца распускаются подобно букету из похожего на вазу тела. В центре этой колючей короны находится ротовой конус, который выворачивается и выходит из живота как телескоп.
Читайте также: Старейшие живые организмы на Земле
Лорициферы также единственные известные многоклеточные животные, которые могут жить и размножаться в исключительно бескислородной среде.
Вместо митохондрий, которым требуется для выработки энергии кислород, у этих существ есть свои собственные органеллы, работающие анаэробно.
Интересные микроорганизмы
2. Коловратки
Иногда называемые «колёсными животными», коловратки – это обычные микроорганизмы, известные своими причудливыми ротовыми полостями в виде ресничного отверстия, которое, собственно, и считается коловращательным аппаратом.
Венчики ресничек синхронными движениями будто подметают пищу коловратке в рот. За ресничками находится высокоартикулярная челюсть с зубами из полисахаридов.
Необычна и пищеварительная система данного существа. Для животного, состоящего из 1000 клеток, структура удивительно сложна: пищу переваривает группа мышц, связок и зубчатых пластин.
Некоторые коловратки умеют прикидываться мёртвыми. Когда существо оказывается в неблагоприятных условиях, оно может сводить все жизненные процессы практически к нулю, обезвоживая свои ткани, и находиться в таком состоянии до лучших времён.
1. Кокколитофориды
Это существо сделано не из пластика и не из металла, а из карбоната кальция. Эта полуорганическая структура, известная как кокколит, создаваемая одноклеточными водорослями, называемыми кокколитофоридами.
Читайте также: 10 самых интересных генетически модифицированных организмов
Размером не более 5 микрон, их форма настолько идеальна, что кажется, будто сделана на заводе.
Эти существа вырабатывают нанолиты в различных формах. Большинство из них невероятно прочны по конструкции благодаря тому, что состоят из взаимосвязанных кристаллов, поддерживающих каждую грань.
Центральная ячейка, которая создаёт эти взаимосвязи, чрезвычайно тонка. Каждый пятигранник – это кристалл кальцита, созданный из отдельных маленьких частиц, а в результате «склеивания» всех кристаллов и получается симметричная призма.
Точное предназначение этих наростов, которые значительно больше самой водоросли, неизвестно. Вероятно, они помогают водоросли держаться на воде.