Mikrobioloģiskais paklājs
Mikrobiālais paklājs ir daudzslāņains mikroorganismu, galvenokārt baktēriju un arheju, slānis. Pirmo reizi tos aprakstīja Paracelzs (~1519),p1 bet to nozīmi pilnībā apzinājās tikai 20. gadsimta pēdējā ceturksnī.
Mikrobu paklāji aug galvenokārt uz iegremdētām vai mitrām virsmām, bet daži no tiem izdzīvo arī tuksnešos. Tās kolonizē vidi, kuras temperatūra svārstās no -40 °C līdz +120 °C. Daži no tiem ir dzīvnieku endosimbionti.
Lai gan mikrobu paklāji parasti ir tikai dažus centimetrus biezi, tie rada visdažādākās iekšējās ķīmiskās vides. Tie sastāv no mikroorganismu slāņiem, kas var baroties vai panest ķīmiskās vielas savā līmenī. Mitros apstākļos paklājiņus kopā satur mikroorganismu izdalītās gļotvielas (polisaharīdi). 118; 1671-7 Daži no mikroorganismiem veido savijušos pavedienu tīklus, kas padara paklāju cietāku. Vispazīstamākās fizikālās formas ir plakani paklāji un stublāji, ko sauc par stromatolītiem, bet ir arī sfēriskas formas.
Mikrobu mats ir senākā dzīvības forma uz Zemes, par kuru ir labas fosilās liecības - pirms 3500 miljoniem gadu, un ilgu laiku tā bija vissvarīgākā planētas ekosistēmu sastāvdaļa.
Iespējams, ka sākotnēji tie bija atkarīgi no hidrotermālajiemavotiem, lai iegūtu enerģiju un ķīmisko "pārtiku". Attīstoties fotosintēzei, tās pakāpeniski atbrīvojās no "hidrotermālā geto", iegūstot plašāk pieejamu enerģijas avotu - saules gaismu, lai gan sākotnēji fotosintezējošie paklāji joprojām bija atkarīgi no hidrotermālo avotu izdalīto ķīmisko vielu difūzijas. Šīs atbrīvošanās pēdējais un nozīmīgākais posms bija skābekli ražojošas fotosintēzes attīstība, jo galvenās ķīmiskās izejvielas tai ir oglekļa dioksīds un ūdens.
Tā rezultātā mikrobu paklāji sāka veidot mūsdienās pazīstamo atmosfēru, kuras būtiska sastāvdaļa ir brīvais skābeklis. Aptuveni tajā pašā laikā tajās, iespējams, radās arī sarežģītāka tipa eikariošu šūnas, no kurām sastāv visi daudzšūnu organismi. Mikrobu paklāji seklā jūras gultnē bija bagātīgi klātesoši līdz Kambrijas substrāta revolūcijai, kad seklās jūrās dzīvojošie dzīvnieki palielināja savas rakšanas spējas un tādējādi saplēsa paklāju virsmas un dziļākajos slāņos ielaida skābekli saturošu ūdeni, saindējot tur dzīvojošos mikroorganismus, kas nepanes skābekli. Lai gan šī revolūcija izspieda matus no seklūdens jūru mīkstajiem dibeniem, tie joprojām plaukst daudzās vidēs, kur rakšana ir ierobežota vai neiespējama, tostarp akmeņainās jūras gultnēs un piekrastēs, pārāk sāļās un iesāļās lagūnās, kā arī ir sastopami okeānu dzīlēs.
Tā kā mikrobu mati spēj izmantot gandrīz jebko kā barības vielas, ir liela interese par to izmantošanu rūpniecībā, jo īpaši ūdens attīrīšanai un piesārņojuma attīrīšanai.
Šī grumbainā "ziloņa ādas" tekstūra ir mikrobu bezstromatolīta mikrobiālā paklāja pēdu fosilija. Attēlā redzama vieta Burgsvikas slāņos Zviedrijā, kur šī tekstūra pirmo reizi tika identificēta kā mikrobiālā paklāja liecība.
Ciānbaktēriju un aļģu paklājs, sāļais ezers Baltās jūras piekrastē
Stromatolīti veidojas dažos mikrobu paklājos, kad mikrobi lēni pārvietojas uz augšu, lai izvairītos no nogulšņu aizdusināšanas.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir mikrobioloģiskais paklājs?
A: Mikrobiālais paklājs ir daudzslāņains mikroorganismu, galvenokārt baktēriju un arheju, slānis. Tās sastopamas dažādās vidēs, sākot no zemūdens vai mitras virsmas līdz tuksnešiem.
J: Kurš pirmais aprakstīja mikrobu paklājus?
A: Paracelzs (~1519) bija pirmais, kurš aprakstīja mikrobu paklājus.
J: Kā veidojas mikrobu paklāji?
A: Mikrobu paklāji veidojas, kad mikroorganismu slāņi apēd vai panes ķīmiskās vielas, kas atrodas to slāņos, un tos satur kopā mikroorganismu izdalītās gļotvielas (polisaharīdi). Dažos gadījumos mikroorganismi veido savijušos pavedienu tīklus, kas padara tārpu stingrāku.
J: Kādas fizikālās formas var būt mikrobu tārpi?
A: Mikrobu paklāji var būt gan plakani paklāji, gan stublāji, ko sauc par stromatolītiem, gan sfēriskas formas.
J: Kad uz Zemes pirmo reizi parādījās mikrobu paklāji?
Atbilde: Ir labi fosiliju pierādījumi, ka mikrobu paklāji pastāvēja pirms 3500 miljoniem gadu.
J: Kur tos var atrast šodien?
Mūsdienās mikrobu paklāji ir sastopami daudzās vidēs, kur izrakšana ir ierobežota vai neiespējama, piemēram, akmeņainā jūras gultnē un pludmalēs, hipersāļās un iesāļās lagūnās un okeāna dzīlēs.
J: Kādi ir to rūpnieciskie lietojumi?
A: Tā kā tās spēj izmantot gandrīz visu kā barības vielu, to izmantošana rūpnieciskiem mērķiem, piemēram, ūdens attīrīšanai un piesārņojuma kontrolei, ir ļoti interesanta.
