10 Otroligt invecklade mikroskopiska organismer som kommer att blåsa ditt sinne

10 Otroligt invecklade mikroskopiska organismer som kommer att blåsa ditt sinne (Vår värld)

Det är lätt att peka på stora eukaryoter, som träd eller däggdjur, för att illustrera den typ av komplexitet som kan uppstå i levande saker. Ändå är en stor del av eukaryoter faktiskt mikroskopisk. Villkoren för den mikroskopiska världen producerar varelser av fantastiskt inveckladhet. Ironiskt nog är det en brist på komplexitet hos våra egna ögon som hindrar oss från att se det.

10 radiolära

Fotokredit: Ernst Haeckel

Den ödmjuka, encelliga radiolaren är känd för sin förmåga att bilda invecklade skelett med radiell symmetri. Deras snygga, snöflinga-liknande rustning är gjord av gitter av opalinkiseldioxid och har strukturell komplexitet som gränsar till det anomala. Radiolarians av denna typ har funnits i minst 600 miljoner år, och lite enklare varianter fanns långt innan då.

Influensiv biolog och illustratör Ernst Haeckel tillbringade år med att dokumentera tusentals radiolära former. I slutet av 1800-talet publicerade han en serie exakta (och därför noggrant detaljerade) illustrationer av dem i hopp om att popularisera evolutionsteorin som en förklaring till organismernas komplexitet.

9 diatomer

Fotokrediter: gercekbilim.com

Liksom radiolarians bildar alger som är kända som diatomer ett kiselhölje runt sig själva. Diatomaskalar, kända som frustuli, har cirkulär eller nästan bilateral symmetri och kommer i ett mycket större antal former. Även om den inte är helt symmetrisk, kan frustulen vara mycket detaljerad. Denna symmetribrist har dock vissa fördelar. Den mindre halvan passar snyggt i den större, som ett lock på en låda.

Till skillnad från radiolarians, som är rovdjur men måste förlita sig på symbiotiska alger vid matbrist, är diatomer helt fotosyntetiska. Diatomer har också en robust urea cykel, som annars är unik för djur. Denna funktion gör att de kan utnyttja kol och kväve mer effektivt och kan förklara varför diatomer finns i så stora siffror idag.

På grund av deras förmåga att enkelt tillverka ett så brett spektrum av mikrostrukturer har det föreslagits att diatomer kan modifieras till massproducerande nanoskala komponenter för humana ingenjörer.


8 Copepods

Fotokredit: Uwe Kils

Dessa kräftdjur är så små att de helt enkelt kan absorbera syre. De behöver inte ett hjärta eller cirkulationssystem. Men de har ett anmärkningsvärt välorganiserat myelinbaserat nervsystem, ett drag som tidigare trodde vara exklusivt för ryggradslösa djur.

Deras specialiserade neurala vägar ger dem akrobatiska förmågor som inte ses någon annanstans i djurriket. Proportionellt sett är copepoden tekniskt världens snabbaste och starkaste djur. På mindre än 1 millimeter (0,04 tum) i storlek kan de resa 0,5 meter per sekund, inom några tusenedelar av en sekund. Detta är en prestanda av mekanisk effektivitet som ännu inte uppnåtts av någon konstgjord motor.

Copepod har också flytkraftkontroll, en egenskap som också ses i valar. Under vintern kommer nedgången till djupare delar av havet att dvale. Som svar på ökat vattentryck börjar deras kroppar att omvandla delar av lagrade oljor till tätare fasta ämnen. Med vissa justeringar kan de förbli på sitt föredragna djup utan att sjunka eller öka för mycket.

7 dinoflagellater

Fotokredit: Kai Schumman

Dessa encelliga protister är så små att vissa lever symbiotiskt inom två andra organismer som finns på denna lista: radiolarians och forams. Trots detta har dinoflagellates några ganska avancerade funktioner och är notoriskt dödliga i stort antal.

När de inte är upptagna att lämna strömmar av glödande blodbad bakom dem i form av röda tidvatten, är dinoflagellater förbryllande genetiker med sina bisarra genom. Dinoflagellatets genom innehåller en förvirrande mängd genetisk information trots sin lilla storlek.

För att vara specifik kan en dinoflagellatkärna innehålla så mycket som 250 picogram (pg) DNA per cell. En mänsklig kärna innehåller bara 3,2 pg. Stranger fortfarande har vissa dinoflagellatarter kärnor som är triangulära, tetragonala, njureformade eller U-formade.

6 Enterobacteria Phage T4

Fotokredit: Adenosin

Fag T4 är en typ av virus som har gett oss en mängd information om genetiken. Det syntetiserar några av de mest komplexa partiklarna som ses i molekylärbiologi och har blivit ett slags kändisprov på grund av dess omedelbar igenkännbara struktur.

T4 är tydligt mekanisk och har en slående likhet med NASAs månlandningsmoduler. Dess "huvud", en polyhedron med 20 ansikten, bärs uppe på en lång stång som strukturellt liknar en oljeriggs rörledning.

Den höghöjda överkroppen stabiliseras av en basplatta, som fungerar som ett nervcenter och nav för flera stiltliknande fibrer som kan fungera som ben eller flagella. Denna nedre del uppvisar sexfaldig symmetri och har liknande utseende som insekts- och araknidmorfologi.


5 Osperalycus tenerphagus

Fotokrediter: Smithsonian Insider

I 2014 upptäckte entomologen Samuel Bolton en bisarr ny typ av mite utanför huvudstadiet i Ohio State University. Beskriven som både "drakenliknande" och "ormliknande", var det konstigt att garantera skapandet av en helt ny släkt.

Mites långa, mjuka kropp är täckt av utsökta arrays av interlocking åsar och vågar. Dess munstycken är också distinkta, med tre segmenterade pedipalper (armliknande bifogar under käftarna) tippade med klor. De tenerphagus i sitt vetenskapliga namn hänvisar till sin förmåga att ömtåligt plocka upp och manipulera de känsliga mikroberna som den matar på.

Den evolutionära historien bakom dess unika sätt att flytta är fortfarande ett mysterium.Med hjälp av hydrauliskt tryck sträcker sig sin kropp och kontrakterar i en dragspelliknande rörelse att manövrera genom mikroskopiska luckor.

Det finns att hitta i de trånga utrymmena mellan jordkorn och undvika andra former av liv så mycket som möjligt. Detta inkluderar medlemmar av sin egen art. Endast kvinnor har hittats, och de kan reproducera asexually.

4 Foraminifera (Forams)

Fotokredit: Hans Hillewaert

Ibland lever symbiotiskt med alger, tiotusentals av dessa små amorebaser finns i 1 kvadratmeter hav. Namnet foraminifera betyder "hålbärare", med hänvisning till serien av rör som förbinder kamrarna på de skal som de gör.

Dessa skapelser, som kallas "test", är miniatyrbyggnader. Trots att storleken är mindre än 1 millimeter (0,04 tum), kan en foram test vara så enkel som några fuserade sfärer eller katedralliknande, med otaliga lindningskammare och bågar dolda inuti.

Forams växer också pseudopodier, vilka är tillfälliga fibrösa tillväxter som ses i andra unicellulära protister. Forams kommer dock att kombinera sina pseudopodier i levande nät som fångar sitt byte. Tillväxten som utgör näten är ihålig och kan fungera som ett rudimentärt cirkulationssystem.

3 Loriciferans

Fotokredit: Carolyn Gast

Hänvisas till som "mästare av miniatyrisering", loriciferaner är multicellulära djur, storleken på de flesta enskilda celler. En uppsättning av cirka 10 000 specialiserade celler gör det möjligt för dem att ha en oproportionerligt komplex kropp.

En loriciferans kropp innehåller förtjusande småskaliga versioner av delar som ses i större djur, inklusive "ett hjärn-, matsmältnings- och excretionssystem, specialiserade tillägg, känslaorgan, muskulatur och lokomotivfunktioner, separata kön och en skyddande yttre kutik."

Sensory spines kallas scalids blomma som en bukett från sin vasformade kropp. I mitten av den här snygga kronan finns en munkott som utvecklas och kommer ut ur buken som ett teleskop.

Loriciferans är också de enda kända multicellulära djuren som kan leva och reproducera uteslutande i syrefria miljöer. I stället för mitokondrier, som kräver syre för att producera energi, har loriciferaner sina egna unika organeller som arbetar anaerobt.

2 Rotifers

Fotokredit: Frank Fox

Rotiferer, ibland kallade "hjuldjur", är vanliga mikroorganismer kända för sina bisarra munstycken. Framsidan slår två ringar av cili i synkroniserade rörelser för att sopa mat i munnen. Bakom dessa roterande organ ligger en uppsättning beniga, högartade käkar.

En roters käkar är lika invecklade. Som zoolog säger doktor Ross Piper det: "För ett djur så litet och med endast cirka 1000 celler i hela kroppen är denna struktur otroligt komplex. en samling av muskler, ligament och tandade plattor (trophi) som alla arbetar tillsammans för att macerera maten innan den smälter. "

1 Coccolithophores

Fotokredit: mikrotax.org

Detta föremål är inte tillverkat av plast eller metall utan av kalciumkarbonat. Känd som en coccolith är denna semi-organiska struktur en av många slag framställda av encelliga alger som kallas coccolithophores. Braarudosphaera bigelowii, den femkantiga arten ovanstående bildas perfekt, nästan som om den var fabriksgjord. Tolv kommer att klyva ihop för att bilda en sömlös dodeka-edron om cirka fem mikron i storlek.

Coccolithophores producerar nanolit i olika former. De flesta uppvisar ovanlig strukturell styrka tack vare en serie sammankopplade kristaller som stöder varje ansikte.

Den centrala cellen som skapar denna ställning är extremt exakt. Varje ansikte börjar som en ring av kalcitkristall, som systematiskt odlas från vissa punkter så att den resulterande ramen möts för att bilda en symmetrisk prism. Den färdiga produkten är mycket större än själva algerna. För en människa som producerar något organiskt på en gång skulle det vara som att föda ett bilhjul!