Тайная жизнь домашних микробов: все о бактериях, грибках и вирусах

В органических веществах мы, в общем-то, ориентируемся: есть углеводы (к примеру, сахар и крахмал, но также целлюлоза, если вы микроб), белки и жиры. Микроорганизмы в принципе потребляют все эти питательные вещества, и это вполне понятно: в них во всех заложено много энергии. А как насчет неорганических веществ? Не знаю, когда в вашем меню в последний раз был бефстроганов из железа с пюрированной серой на гарнир, могу лишь сказать про себя, что ничего подобного пока не пробовал. Но если серьезно: некоторым бактериям это нравится. Когда во время своих лекций я объясняю, как именно происходит переработка этих веществ, процентов, наверное, девяносто моих студентов сидят в «Фейсбуке», поэтому не буду здесь вдаваться в подробности. Скажу лишь, что у поедателей железа довольно нелегкая доля, и микроб тоже предпочел бы ливерную колбаску, будь у него возможность ее раздобыть. Но вот что стоит запомнить: нет ничего, чего бактерии не смогли бы переработать. Это их свойство могло бы, кстати, приносить практическую пользу; так, можно было бы, например, изничтожить нефтяное пятно в Северном море с помощью специальных штаммов бактерий или очистить территории старых химических заводов от токсичных веществ. Некоторые бактерии могут получать энергию из солнечного света, как растения. А вот грибы устроены проще и жрут все, что попадет им на тарелку. Что еще раз свидетельствует о нашем относительно близком родстве с шампиньоном.

 Некоторые бактерии могут получать энергию из солнечного света, как растения.

Однако для выработки энергии из свиной рульки с картофельными клецками (будем исходить из этого благоприятного расклада, а не из того, что обычно происходит на практике, когда свиная рулька перекочевывает непосредственно в жировые клетки в области живота) нам требуется кое-что еще, а именно кислород. Говоря простыми словами, он нужен нам затем, чтобы захватывать энергию, содержащуюся в углеводах, белках и жирах, прежде чем эта энергия на пути через наши клетки не будет выкачана из пищи и заныкана по другим местам. При этом атомы водорода из органических веществ взаимодействуют с кислородом, и от некогда калорийных составляющих нашего обеда остается лишь двуокись углерода (СО₂). Такое явление называют дыханием, и с биологической точки зрения это исключительно эффективный способ добычи энергии. Неудивительно, что его используют также многие микроорганизмы, однако есть тут маленькая закавыка: молекула кислорода довольно агрессивна и может нанести клетке огромный урон (подсказка: свободные радикалы). У клеток человеческого организма есть некоторые защитные механизмы, способные сдерживать разрушительную силу кислорода. Но у многих микробов таких примочек в запасе нет, и потому они вынуждены не только обходиться без дыхания, но и залезать в самые укромные уголки, куда не доберется кислород. Такой образ жизни называют анаэробным, а его приверженцев – анаэробионтами. Эти самые анаэробионты в большинстве своем довольно несимпатичные малые, главным образом потому, что продукты обмена веществ бескислородного метаболизма, как правило, отвратительно воняют.

Итак, мы прошлись сейчас почти по всем важнейшим факторам, влияющим на жизнь микроба: температура, питательные вещества, присутствие или отсутствие кислорода. Интересно, что у микробов встречаются самые дикие предпочтения или комбинации этих факторов: например, есть бактерии, которые вместо кислорода «дышат» серными соединениями, или такие, которые благоденствуют лишь при температуре 120 °C и выше. Но есть еще кое-что, без чего большинство микробов не может обойтись, – это вода. Утверждение банальное, но в то же время чрезвычайно важное. Если на температуру, количество кислорода и наличие питательных веществ вы сами влиять не можете (если только вы не смываете в раковину волосы и щетину, не сидите на голодном пайке и не прогреваете квартиру до 70 °C), то против избытка влаги, а заодно и против непрошеных гостей-микробов вы кое-что можете предпринять.

Вода – это жизнь