Любознательным на заметку

Ледяные бактерии

Совершенно чистая вода превращается в лед только при температуре ниже минус 40 градусов Цельсия. Если мы вслед за Цельсием считаем, что вода замерзает около нуля градусов, то это лишь потому, что абсолютно чистой воды в природе не бывает. В ней всегда присутствуют частицы, которые могут послужить центрами кристаллизации. До недавних пор считалось, что это прежде всего минеральные частицы, неорганическая пыль. Но и они вызывают замерзание воды лишь при температуре, близкой к минус 10 градусам. Несколько лет назад американские биологи обнаружили, что гораздо более действенными центрами кристаллизации, вызывающими замерзание воды при температуре около нуля, могут быть некоторые бактерии.

Изучая передачу инфекционных болезней среди растений, биологи из Вайомингского университета посыпали растения перегноем, выделенным из окружающей почвы. Эксперименты проводились в июне. В начале месяца были кратковременные весенние заморозки. Растения, в норме не чувствительные к кратковременному понижению температуры, на этот раз пострадали от охлаждения. Тогда ученые предположили, что виноват перегной. И действительно, из него удалось выделить два вида бактерий, вызывающих замерзание при таких температурах, когда вода без бактерий не замерзает.

Дальнейшие исследования, проводимые в разных странах, показали, что «матрицей», на которой укладываются молекулы воды, образуя кристаллы льда, служит особый фосфолипидный белок, имеющийся на поверхности бактериальных клеток. Это явление бактерии используют себе на пользу: вызывая замерзание протоплазмы и затем гибель растительных клеток, ледяные бактерии питаются их останками.

Если бы не ледяные бактерии, растения не страдали бы от небольших заморозков. Поэтому разрабатываются меры борьбы с этими микроорганизмами. Борьба с ними может быть химической, биологической (найдены вирусы-бактериофаги, пожирающие ледяных бактерий; этот метод испытывался в Калифорнии и Колорадо) и, наконец, генетической. Методами генной инженерии удалось вывести мутантных ледяных бактерий, отличающихся от естественных только отсутствием гена того самого фосфолипидного белка, который способствует кристаллизации воды. Если расселить эти измененные микробы по растениям, которые мы хотим защитить от заморозков, они займут место «диких» ледяных бактерий, а вызвать замерзание не смогут. Мутантные бактерии можно было бы, например, наносить на плодовые деревья с помощью опрыскивателей. Опыты такого рода, проведенные на изолированных группах апельсиновых деревьев в Калифорнии, показали, что деревья, обработанные мутантами, не обмерзают даже при минус пяти градусах Цельсия, что для апельсина настоящий мороз. Но применить мутантные микроорганизмы в широких масштабах специалисты опасаются, так как существует мнение, что, широко расселившись, дефектные ледяные бактерии вытеснят нормальных отовсюду и изменят температуру замерзания воды в естественных водоемах на всей земле до минус пяти градусов, а то и ниже. Это приведет к значительным и вряд ли предсказуемым изменениям климата.

Тем временем другие специалисты думают над полезным применением бактерий, вызывающих замерзание воды. При состязаниях по зимним видам спорта в малоснежную зиму приходится делать искусственный снег с помощью специальных аппаратов, разбрызгивающих мелкие капли охлажденной воды, которые замерзают на морозе, образуя заменитель снега, например, для лыжников. Если в разбрызгиваемую воду добавить культуру ледяных бактерий, вода замерзнет быстрее, и не придется тратить энергию на ее предварительное охлаждение. Из осторожности к воде подмешивают не живые, а убитые бактерии: их поверхностный белок после гибели самой бактериальной клетки сохраняет свои льдообразующие свойства. Испытания этой идеи с успехом прошли на некоторых горнолыжных курортах.

По материалам журналов «Сьянс э авенир» (Франция) и «Хобби» (ФРГ).

Похожие публикации:

Один день в истории: международный женский день 8 марта
Каждый год 8 марта отмечается международный женский день. Созданная изначально на основе рабочего движения, история женского дня как международного явления тесно связана с забастовками, демонстрациями и даже революцией с всемирно-историческими последствиями. ...

Откуда взялся День святого Валентина?
По мнению некоторых людей, День святого Валентина — это выдумка продавцов цветов. Но кем же был святой Валентин, в честь которого назвали день влюбленных? Является ли этот праздник ненужной традицией или, наоборот, это хорошая возможность признаться в любви своей «половинке»? ...

Любопытство и любознательность. В чем отличие?
Хорошо известно, что с детства, благодаря стремлению к познанию, человек учится понимать мир, открывать для себя новое и получать опыт, который очень важен для жизни и выживания. Однако, говоря о познании, помните, что существуют две его формы. ...

Источники ошибок при сварке
Сварку необходимо изучать. Может пройти много времени, пока ученик будет в состоянии заварить качественный сварной шов. Самые первые хорошие сварные швы обычно являются просто совпадением. Помогает лишь постоянная практика. И в процессе обучения без ошибок не обойтись, но важно верить, что человеку все подвластно, вспомнив пословицу "Не боги горшки обжигают". В нашей статье мы расскажем о наиболее распространенных ош...

Подарки в нашей жизни. Что нельзя дарить и почему?
Праздники – это настоящее украшение нашей жизни. Без них она казалась бы серой, скучной и однообразной. А какой праздник обходится без подарков? Будь то юбилей либо просто день рождения, годовщина свадьбы или Новый год, Рождество или Пасха – в эти и другие знаменательные дни, что называется, сам бог велел радовать наших родных, близких, друзей и коллег памятными презентами. Даже если виновник торжества словно отнеки...