Живот који помера границе Еко-Мускетари ОШ „Дринка Павловић“

По чему је Земља посебна, па се на њој развио живот? Земља је једна посебна планета. Њу карактеришу неке особине које је издвајају од осталих планета соларног система, а то су постојање: воде у сва три агрегатна стања (чврсто, течно и гасовито); енергије – Животу је потребна енергија. Без енергије, живот не би могао да се развије. Основни извор енергије је светлосна, која потиче од Сунца; атмосфере – Атмосфера је смеша гасова (азота, кисеоника и угљендиоксида). Земљина атмосфера садржи 21% кисеоника и веома малу количину угљен-диоксида па се и по овоме наша планета разликује у односу на атмосфере Венере или Марса; кисеоника – Свим живим бићима је потребан кисеоник као извор енергије да би преживели, а та енергија се добија сагоревањем угљених-хидрата, масти или протеина. Након што кисеоник оксидише (сагори), добијају се три крајња производа: енергија, вода и угљен-диоксид; магнетног поља – Магнетно поље штити Земљу од штетног дејства Сунчевог ветра; радијације – Низак ниво од 0,003 џула по килограму годишње; време – Научници тврде да су планетама које су погодне за живот потребне звезде (сунца) које могу да живе најмање неколико милијарди година, довољно дуго да омогуће животу да еволуира, као што је то био случај на Земљи.

Разноврсност живота Било је потребно око 1,5 милијарди година пре него што се на нашој планети развио живот, а 3,5 милијарди година да би га упознали у свој својој разноврсности какав данас постоји. Не постоји ни један педаљ планете Земље који није насељен живим организмима. Од области супер погодних за живот, до оних мрачних, хладних, па чак и отровних делова планете – живот свуда буја. Услови за живот су различити па се и живот адаптирао на различите начине. Данас је класификовано преко 2 милиона различитих врста организама. Према одређеним особинама, сва она су груписана у три велике групе (домена).

Суперцарства или домени У биологији, домен (суперцарство или натцарство) је највиши таксономски ранг у хијерархијској класификацији организама. Према савременом (Воузовом) систему класификације, који се зове систем три домена, постоји домен бактерија, домен археја и домен еукариота. Већини свих ових организама потребни су слични услови за живот, али постоје и изузеци – екстремофили. Заједнички предак

Увек постоје изузеци из правила Екстремофил је организам који успева у, или захтева за раст и развој „екстремне“ животне услове. Дефиниција „екстремног“ организма је антропоцентричан (антропоцентричан = идеологија која сматра човека изнад свега) приступ јер је за сам организам његова средина потпуно нормална. Због тога би назив екстремофилни требало користити да би се описала средина у којој неки организам живи, у односу на то колико се такво окружење чини „нормално“ или „екстремно“ људским бићима.

Екстремне вредности за раст и развој или толеранцију   Екстремне вредности за раст и развој или толеранцију Бактерије и Археје Еукариоти Животна средина Висока температура 121°C Pyrolobus fumarii ~60°C алге, e.g., Cyanidium caldarium и неке врсте гљива Хидротермални извори на дну океана, геотермални извори (нпр., Јелоустоун) Ниска температура око −15°C, бактерије; чисте културе алге и протисти у снегу и леду; рибе и бескичмењаци у водама Актика (−2°C); хималајске мушице (−18°C) Џепови у морској води или леду (−30°) Кисела средина pH 0, ацидофилне археје; нпр. Picrophilus sp. и Ferroplasma sp. pH 0, гљиве, нпр. Cephalosporium sp.; pH 0.5, ацидофилне алге, нпр. Cyanidium caldarium, Dunaliella acidophila Кисела рудна дренажа; геотермални извори супорасте воде (нпр. Јелоустоун) Базна средина pH 13, Plectonema sp.; pH 10.5, Natrobacterium sp.; pH 9-11, Methanosarcinales sp.  pH 10, многе врсте протиста и ротаторија (нпр. језеро Накуру у Африци); дијатоме (нпр. јетзеро Моно) Сода језера; хидротермални извори (нпр. Изгубљени град на дну Атлантика) Висок хидростатички притисак велики диверзитет бактерија и археја у рововима на дну океана велики диверзитет бескичмењака и риба на дну океана 11,100 m (Маријанин ров) Недостатак воде 1. Раст у 35% NaCl, археје и бактерије, нпр. Halobacteria sp. квасци и буђи, нпр. Zygosaccharomyces rouxi (расте у кандираном воћу где је присутно око 15-20% воде) Сода језера, сува земљишта и стене, храна са високом концентрацијом шећера (џемови, мед, кандирано воће) 2. Подноси исушивање, нпр. Deinococcus sp. и Mycobacteria sp. Рачићи (Artemia sp.), цисте многих организма, тардиграде Висок ниво радијације (преживљавање али не и раст) 10.000-11.000 греја (гама радијација),  Deinococcusradiodurans sp. Бубашваба (Blatella germanica) може да преживи радијацију изнад 1000 греја Неприродни извори зрачења може толерисати D. radiodurans Тешки метали Cd 2-5 mM, бактерије и археје; Ni 2.5 mM, Co 20 mM, Zn 12 mM, Cd 2.5mM, Ralstonia eutrophus Алге, нпр. Euglena sp. и Chlorella sp. може да расте у високим концентрацијама Cd, Zn, и Co Хидротермални извори и нека језера са високом концентрацијом тешких метала Овај слајд показује само екстремне услове живота на које су навикнути поједини организми.

Кишне алге Ова група једноћелијских, зелених алги може се уочити на кори стабала листопадног дрвећа. Обично насељавају северну страну основе стабла. Могу се наћи и у облику биофилма на дрвеним оградама, камењу, цреповима кровова. Спадају у космополитне врсте, јер се могу наћи свуда у свету где има довољно влаге. Ћелије се лако разносе ветром.

Необичне бактерије и алге које живе у камену Цијанобактерије и алге су веома распрострањени фотосинтетички микроорганизми. Поред водених екосистема, могу се наћи и на многим другим местима (на земљи, снегу, леду; у пустињама, на каменим површинама). Када насељавају камен, често улазе у састав бифилма који представља заједницу различитих организама. Биофилм је обично живо обојен због присуства различитих боја које цијанобактерије и алге стварају. Најчешће се на камену развијају цијанобактерије, али се срећу и зелене и силикатне алге. Посебно су интересантне врсте које се развијају на улазима у пећине.

Поједини представници инфузума већ су били у свемиру Последњих неколико година интензивно се проучава опстанак неких врсте микроорганизама у свемирским условима живота (бестежинско стање, ниска температура, недостатак кисеоника, велика космичка зрачења и сл.). Проучавање ових микроорганизама је значајан за људско благостање и опстанак људске посаде у будућим мисијама у свемиру, док су екстремофили од виталног значаја за проучавање физиолошких услова опстанка у свемиру. Неке организама из инфузума сена су већ били свемирски путници. Истраживање и тестирање микроорганизама за живот у свемиру би евентуално могао да се примени за усмерено тераформирање на неким другим планетама. Инфузум сена

Chlamydomonas reinhardtii Храна будућности Многе врсте алги (а нарочито зелене: хламидомонас, спирулина и хлорела) данас се гаје због невероватног скупа хранљивих супстанци: витамина, минерала, есенцијалних масних киселина, протеина, нуклеинских киселина (ДНК). Због тога им научници често дају епитет „савршене хране“. Ове алге не заузимају много места, могу да се гаје на малом простору у виду биофилма, па су идеална храна за будуће интерпланетарне летове. НАСА (Национална Америчка Свемирска Агенција) је утврдила у својим истраживањима, да се у 1 килограму ових зелених алги налази толико супстанци колико има у око 1.000 кг разноврсног најбољег поврћа и воћа. Осим хране, у процесу фотосинтезе дају драгоцен кисеоник, потребан свим живим бићима у процесу дисања. Chlamydomonas reinhardtii Spirulina sp. Chlorella vulgaris

Нај, нај, нај... Ван сваке конкуренције од свих екстремофила, а и свог осталог живота на Земљи, ипак се може издвојити посебна група организама која слободно може да носи име „најекстремнијих живих бића на Земљи“. То су тардиграде, или популарније, „водени медведићи“ који се хране маховином, другим биљкама и бактеријама. До сада се показало да тардиграде могу да преживе: распон температурама од -200°C до 151°C; притисак који постоји у вакуму, тј. у свемиру, а који је и до 1.200 пута већи од атмосферског притиска; дехидрацију и недостатак воде (један документовани примерак је преживео у дехидратацији скоро десет година); огромне дозе зрачења, од 4.000 Gy (5-10 Gy јединица су смртоносне за људе!). И на крају очекујете да се овака група екстремофила, тардиграда, може наћи искључиво у неком екстремно непријатељском окружењу, међутим, оне се могу наћи широм планете, укључујући и обалу Саве и Дунава, па чак и на Калемегдану.

Порука за крај Врсте у природи настају и нестају природним путем, што је основни закон еволуције. Неке врсте нестајући се претварају у нове, док друге заувек нестају. Данас, човекови утицаји у великој мери доводе до нестанка врста уништавајући њихова станишта, претерано их изловљавајући, загађујући животну средину. У природи не постоји штетна врста. Свака врста има своје незаменљиво место у природним процесима. Морамо да што пре сви да схватимо да човек није господар природе, и да је биодиверзитет темељ здравља планете. Зато сви заједно треба да се понашамо према нашем мото-у: СВИ ЗА ПЛАНЕТУ, ПЛАНЕТА ЗА СВЕ! (3 пута)