Mikrobinis kilimėlis
Mikrobinis kilimėlis - tai daugiasluoksnis mikroorganizmų, daugiausia bakterijų ir archėjų, sluoksnis. Pirmą kartą juos aprašė Paracelsas (~1519 m.),p1 tačiau visa jų reikšmė buvo suprasta tik XX a. paskutiniame ketvirtyje.
Mikrobiniai kilimėliai dažniausiai auga ant panardintų arba drėgnų paviršių, tačiau keletas jų išlieka ir dykumose. Jie kolonizuoja aplinką, kurios temperatūra svyruoja nuo -40 °C iki +120 °C. Keletas jų yra gyvūnų endosimbiontai.
Nors paprastai mikrobų kilimėliai būna vos kelių centimetrų storio, jie sukuria įvairią vidinę cheminę aplinką. Juos sudaro sluoksniai mikroorganizmų, kurie gali maitintis cheminėmis medžiagomis arba toleruoti jų lygyje esančias chemines medžiagas. Esant drėgnoms sąlygoms kilimėlius kartu laiko mikroorganizmų išskiriamos gleivingos medžiagos (polisacharidai). 118; 1671-7 Kai kurie mikroorganizmai suformuoja susipynusius gijų tinklus, dėl kurių kilimėlis tampa tvirtesnis. Geriausiai žinomos fizinės formos yra plokšti kilimėliai ir stambūs stulpai, vadinami stromatolitais, tačiau yra ir sferinių formų.
Mikrobų kilimėliai yra ankstyviausia gyvybės forma Žemėje, apie kurią yra gerų iškastinių įrodymų (prieš 3500 mln. metų), ir ilgą laiką buvo svarbiausi planetos ekosistemų nariai.
Iš pradžių jie galėjo būti priklausomi nuo hidroterminiųversmių, kuriose gaudavo energijos ir cheminio "maisto". Fotosintezės vystymasis palaipsniui išlaisvino juos iš "hidroterminio geto", nes atsirado plačiau prieinamas energijos šaltinis - saulės šviesa, nors iš pradžių fotosintetinantys kilimėliai vis dar priklausė nuo hidroterminių versmių skleidžiamų cheminių medžiagų difuzijos. Paskutinis ir svarbiausias šio išsilaisvinimo etapas buvo deguonį gaminančios fotosintezės vystymasis, nes pagrindinės cheminės žaliavos yra anglies dioksidas ir vanduo.
Dėl to mikrobų kilimėliai pradėjo kurti šiandien mums žinomą atmosferą, kurios svarbiausia sudedamoji dalis yra laisvasis deguonis. Maždaug tuo pačiu metu jose galėjo atsirasti sudėtingesnės eukariotų tipo ląstelės, iš kurių sudaryti visi daugialąsčiai organizmai. Mikrobų kilimėlių sekliame jūros dugne buvo gausu iki Kambro substrato revoliucijos, kai sekliose jūrose gyvenantys gyvūnai padidino savo grumtynių galimybes ir taip suardė kilimėlių paviršių bei į gilesnius sluoksnius įleido deguonies prisotintą vandenį, nuodydami ten gyvenusius deguonies netoleruojančius mikroorganizmus. Nors ši revoliucija išstūmė kilimėlius iš minkštųjų sekliųjų jūrų dugnų, jie vis dar klesti daugelyje aplinkų, kuriose yra ribotos ar neįmanomos galimybės įsikasti, įskaitant uolėtus jūros dugnus ir pakrantes, labai sūrias ir druskingas lagūnas, taip pat aptinkami giliųjų vandenynų dugnuose.
Kadangi mikrobinės dembliai gali naudoti beveik viską kaip maistingąsias medžiagas, didelis susidomėjimas kyla dėl pramoninio demblių naudojimo, ypač vandens valymo ir taršos valymo srityse.
Cianobakterijų ir dumblių kilimėlis, sūrus ežeras Baltosios jūros pakrantėje
Stromatolitai susidaro iš kai kurių mikrobų kilimėlių, kai mikrobai lėtai juda aukštyn, kad jų neuždusintų nuosėdos.
Ši raukšlėta "dramblio odos" tekstūra yra nestromatolitinio mikrobinio kilimo pėdsakas. Paveikslėlyje parodyta vieta Švedijoje, Burgsviko kloduose, kur ši tekstūra pirmą kartą buvo nustatyta kaip mikrobinio kilimo įrodymas.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra mikrobinis kilimas?
A: Mikrobinis kilimėlis - tai daugiasluoksnis mikroorganizmų, daugiausia bakterijų ir archėjų, sluoksnis. Jie aptinkami įvairiose aplinkose - nuo povandeninių ar drėgnų paviršių iki dykumų.
K: Kas pirmasis aprašė mikrobų kilimėlius?
A: Paracelsas (~1519 m.) pirmasis aprašė mikrobinius kilimėlius.
K: Kaip susidaro mikrobų kilimėliai?
A: Mikrobų kilimėliai susidaro, kai mikroorganizmų sluoksniai minta arba toleruoja jų sluoksniuose esančias chemines medžiagas ir juos sulaiko mikroorganizmų išskiriamos gleivingos medžiagos (polisacharidai). Kai kuriais atvejais mikroorganizmai suformuoja susipynusius gijų tinklus, dėl kurių kirminas tampa tvirtesnis.
K: Kokias fizines formas gali įgyti mikrobinės kirmėlės?
A: Mikrobų kilimėliai gali būti plokšti, stambūs stulpai, vadinami stromatolitais, ir sferinės formos.
K: Kada Žemėje pirmą kartą atsirado mikrobiniai kilimėliai?
Atsakymas: Yra gerų iškastinių įrodymų, kad mikrobiologiniai kilimėliai egzistavo prieš 3500 milijonų metų.
Klausimas: Kur jų galima rasti šiandien?
A.: Šiandien mikrobiniai kilimėliai aptinkami daugelyje aplinkų, kuriose kasinėjimai yra riboti arba neįmanomi, pavyzdžiui, uolėtame jūros dugne ir paplūdimiuose, hipersūriose ir sūriose lagūnose bei vandenynų gelmėse.
K: Kokios jų pramoninės paskirties?
A.: Dėl jų gebėjimo beveik viską panaudoti kaip maistinę medžiagą, jų naudojimas pramoniniais tikslais, pavyzdžiui, vandens valymui ir taršos kontrolei, kelia didelį susidomėjimą.
