Syyskuun 7. päivänä 1674 Anton van Leeuwenhoek sanoi katseltuaan muutamia pieniä eläimiä vesipisarassa. Mihin viittasit käsitteellä pikkuruiset eläimet? Monissa artikkeleissamme viittaamme näihin eliöihin. Lue lisää ja aloita matkasi näkymättömien kiehtovaan maailmaan.
”Ne ovat paljain silmin huomaamattomia ja niitä oli niin runsaasti, että vesi näytti olevan elossa.” Anton Leeuwenhoek päätteli yksinkertaisesta vesinäytteestä, että siinä oli pieniä eläviä organismeja, joita oli mahdotonta havaita paljain silmin. Alkeellisen mikroskoopin avulla hän kuvasi ensimmäiset mikro-organismit.
Käsitteellä mikro-organismi viitataan heterogeeniseen eliöryhmään, joka voidaan esittää vain mikroskooppien avulla, koska niiden koko on pienempi kuin ihmisen näköraja (noin 0,1 mm). Ne voivat olla prokaryoottisia (bakteerit), eukaryoottisia (alkueläimet, levät, sienet…) ja jopa akellulaarisia kokonaisuuksia, kuten virus. Nämä organismit mitataan metron osakertoimina, tarkemmin sanottuna mikrometreinä (μm, millimetrin tuhannesosa) ja nanometreinä (nm, millimetrin miljoonasosa).
Tällaisella pienellä koolla on etunsa: suuri pinta-tilavuus-suhde. Tällä tekijällä on tärkeä biologinen vaikutus. Esimerkiksi pienemmillä soluilla on taipumus kasvaa ja lisääntyä nopeammin ravinteiden nopean vaihdon ansiosta. Pienempi koko toisaalta suosii nopeampaa evoluutiota jo se, että nopeampi lisääntyminen lisää merkittävästi mutaatioiden esiintymistiheyttä (muistakaa, että mutaatiot ovat evoluution raaka-aine). Lisäksi mikro-organismit sopeutuvat nopeammin ympäristöönsä.
Katsotaanpa eri kokoja, joita tästä suuresta mikro-organismien ryhmästä löytyy. Alla olevassa kuvassa näemme yksinkertaisen vertailun eri organismien ja solujen välillä.
BACTERIA
Tälle prokaryoottien ryhmälle on ominaista koko, joka sisältää yli 700 μm ja 0,2 μm. On huomattava, että tässä ryhmässä esiintyy vaihtelevia morfologioita, ja siksi osa mitataan halkaisijan (pallomaiset bakteerit eli kookosbakteerit) tai paksuuden ja korkeuden (pitkänomaiset bakteerit eli bacillit) mukaan. Prokaryoottien keskikoko on 0,5-4 μm. Escherichia coli -bakteerin koko on yleensä noin 2 μm x 1 μm. Pieneen tilaan, kuten tämän lauseen lopussa olevan pisteen halkaisijaan mahtuisi noin 500 E. colia.
Kookkain tunnettu bakteeri on Thiomargarita namibiensis. Tämä prokaryootti löydettiin Namibiasta vuonna 1999. Sen koko on halkaisijaltaan 750 μm (0,75 mm), joten ne näkyvät lähes paljain silmin. Nämä mikro-organismit esiintyvät yleensä yhtä suurina kuin jokin ravinteiden varastointimekanismi, tässä tapauksessa rikkiä. Toinen hieno esimerkki on Epulopiscium fishelsoni, jonka koko on 600 μm. Alla olevan kuvan oikeassa reunassa näkyy sen vertailu E. coliin.
Mikroskooppisen koon omaaminen ei ole kaikki etu, vaan on selvää, että pitäisi olla jokin alaraja. Alle 0,15 μm:n kokoiset bakteerit olisivat lähes mahdottomia. Mycoplasma pneumoniae on pienin bakteeri, jonka halkaisija on 0,2 μm. Kyseessä on soluseinätön bakteeri, jota voidaan ostaa monin eri tavoin. Viimeisen kohdan esimerkin mukaisesti 1 mm:n halkaisijalla mahtuisi 5000 bakteerin kokoinen Mycoplasma pneumoniae.
VIRUKSET
Yleisesti virukset ovat kooltaan paljon pienempiä kuin bakteerit. Niiden koko vaihtelee yleensä 20-300 nm:n välillä. Virus voi siis olla jopa sata kertaa pienempi kuin bakteeri, kuten E. coli.
Kokoisin tunnettu virus on Mimivirus. Se esittää 600 nm halkaisijaltaan (suurempi kuin Mycoplasma pneumoniae). Alla olevassa kuvassa näet vertailun näiden jättiläisvirusten ja Rickettsia conorii -bakteerin (ihmisen Boutonneuse-kuumetta aiheuttava bakteeri) koon välillä.
Poliovirus on yksi pienimmistä tunnetuista viruksista, jonka koko on 20 nm (0,02 μm). Jos voisimme tarkkailla, kuinka monta poliovirusta mahtuisi lauseen lopun kohtaan, löytäisimme noin 50000 poliovirushiukkasta.
MIKROSKOOPPISET EUKARYOTIT
Alkueläimissä koko pysyy vaihtelevana. Keskikoko on yleensä 250 μm. Siitä huolimatta tavataan bakteereina pieniä alkueläimiä (2-3 μm, kuten esimerkiksi Leishmania tai Babesia) tai suuria, paljain silmin näkyviä alkueläimiä (16 mm:stä alkaen Porospora gigantean tapauksessa). Leishmanian tapauksessa voidaan nähdä, että lähes sata elintä (ohut nuoli) voi elää 30 μm:n makrofagin sisällä (karkea musta nuoli).
Mikroskooppiset sienet, kuten hiivat, sisältävät kokoja 6-20 μm. Tunnetuin hiiva on Saccharomyces cerevisiae, jonka koko vaihtelee 6 ja 12 μm välillä riippuen sen kypsyysvaiheesta. Alla olevassa kuvassa näemme esimerkin hyvin selvästi.
Vastaa