Мик О'Хара - Кто ест пчел? 101 ответ на, вроде бы, идиотские вопросы
Автор-составитель
Организмы в организме
Сколько видов бактерий живет на теле человека или внутри его организма? Какова общая численность этих «гостей»?
Роджер Тейлор (Уиррал, Великобритания)Микроорганизмы, живущие в организме здорового человека, — так называемая микробная фауна — подразделяются на два типа: постоянные обитатели и временные. Разумеется, это микробное сообщество может пополняться любым количеством паразитов, избравших тело человека своим домом. Бактериолог Теодор Роузбери в своем фундаментальном труде «Life on Man» (1969) представляет полный историко-биологический отчет обо всех микробах, живущих в организме обычного человека. Роузбери говорит, что их количество огромно. «Случись нам оказаться в центре этой микроскопической вселенной, мы должны смотреть вокруг широко открытыми глазами, внимательно всматриваться, а не пожирать глазами, — главное, чтоб не стошнило… потому что человека населяют в безмерных количествах самые разнообразные микробы». Роузбери называет ошеломляющие цифры. Например, он насчитал 80 различных видов бактерий в одной только ротовой полости и установил, что за день взрослый человек выделяет вместе с экскрементами в общей сложности от 100 млрд. до 100 трлн. бактерий. На основании данных цифр можно предположить, что плотность микроорганизмов в теле человека составляет примерно 10 млрд на 1 см2. Микробы живут на всех поверхностях тела взрослого человека — и на тех, которые подвержены внешним воздействиям (кожа), и на тех, к которым есть доступ извне (весь пищеварительный тракт от ротового отверстия до заднего прохода), а также на глазах, в ушах и дыхательных путях. По оценке Роузбери, в среднем на 1 см2 кожи человека приходится 10 млн. бактерий. Поверхность тела он сравнивает с кишащими народом улицами в канун Рождества, когда все горожане покупают подарки. Как бы то ни было, количество микробов разное на разных участках поверхности организма человека, составляющей почти 2 м2. Например, на жирной коже крыльев носа или в потных подмышках число бактерий может быть в 10 раз больше, а на некоторых внутренних поверхностях — на зубах, в горле или пищеварительном тракте — их концентрация возрастает в тысячи раз. Эти внутренние поверхности — наиболее «населенные» участки человеческого организма. Напротив, на тех поверхностях, где поток жидкости уносит бактерии (слезный канал, мочеполовая система), концентрация микроорганизмов значительно ниже. Собственно говоря, в мочевом пузыре и в нижнем отделе легких Роузбери вообще не обнаружил микробной деятельности. Сколь бы внушительными ни казались нам эти цифры, по оценке Роузбери, все бактерии, живущие на наружных поверхностях организма человека, можно уместить в горошине среднего размера, а те, которые живут внутри организма человека, — в сосуде объемом всего лишь 300 мл. При вирусных или инфекционных заболеваниях организма названные цифры возрастают, но незначительно. Да, общее количество микроорганизмов, живущих на нас и в нас, велико, но по сравнению с объемом тела человека микробов не так уж много. Что касается видового состава бактерий, живущих в здоровом организме, здесь оценки разнятся, поскольку относительно регулярно выявляются новые разновидности. Профессор микробиологии Королевского университета в Белфасте Марк Поллен утверждает, что «в одной только ротовой полости обнаружено более 80 видов бактерий, еще столько же — в кишечнике (по данным исследований во Франции, проведенных в Лаборатории экологии и физиологии пищеварительной системы в Жуи-ан-Жоза), и очень много бактерий живет у нас на коже. Точно нельзя сказать, но постоянный состав бактериального «населения» организма человека включает свыше 200 видов. Геном человека содержит максимум 100 тыс. генов, а бактериальный геном в среднем — 2 тыс. генов. Таким образом, в бактериях, живущих в организме человека, обнаружено в 4 раза больше генов, чем в геноме самого человека». Конечно, в организме человека «селятся» не только бактерии и вирусы. В своих работах «Furtive Fauna» (1992) и «Fearsome Fauna» (1999) Роджер М. Кнугсон описывает многочисленных и разнообразных паразитов, живущих на нас и внутри нас. Это, как правило, микроскопические организмы, некоторые из которых — существа весьма неприятные. Пожалуй, наиболее типичными представителями этих обитателей организма человека являются вши, способные поражать все участки тела с волосяным покровом от головы до подмышек и паха. Но, кроме зуда, вши не причиняют организму человека никаких неприятностей. Другое дело — клещи. Они могут стать причиной целого ряда тяжелых и экзотических заболеваний, вызываемых самыми разными вирусами. Есть еще чесоточные клещи, от которых страдают миллионы людей по всему миру. Эти паразиты способны внедряться в кожу, вызывая нестерпимый зуд. К счастью, их близкие родичи железницы, обитающие во всех регионах мира, благополучно довольствуются сухими кожными клетками, не доставляя больших неудобств. И не все телесные паразиты ползают. Если приглядеться, можно найти грибки в волосах и плесень в складках кожи. В пищеварительном тракте в числе прочих микроорганизмов можно обнаружить простейших, вызывающих амебиаз, а также 20-метровых бычьих цепней и анкилостомид, имеющих склонность проникать в кровоток. В крови наряду с другими организмами может жить кровяная шистосома, вызывающая кровотечение в мочевом пузыре и оставляющая рубцы на его стенках, в лимфатической системе — 12-сантиметровая вухерия, а в печени — желчелюбивая трематода (Clonorchis sinensis). Но, пожалуй, опаснее всех поражающая мозг патогенная ниглерия (Naegleria fowleri) — амеба, миллионами размножающаяся в черепе человека, пока тот не погибает.
Автор-составитель
Пучеглазые
Меня всегда удивляло вот какое явление: я прекрасно вижу под водой, если на мне защитные очки или маска, а без них у меня перед глазами все расплывается. Чем объясняется такой эффект?
Майкл Слейтер (Бристоль, Великобритания)Причина та же, что и в том случае, когда погруженная в стакан с водой ложка кажется нам изогнутой. Скорость света в воде меньше, чем в воздухе. При переходе из одной среды в другую она меняется и луч света преломляется. Угол преломления зависит от коэффициента изменения скорости света при прохождении через ту или иную среду. Глаз человека устроен таким образом, чтобы свет, проходящий через зрачок, фокусировался на сетчатке, выстилающей глазное дно. Однако глаз приспособлен улавливать свет, попадающий на его поверхность из воздушной среды. Глаз обладает способностью преломлять световые лучи на стыке воздушной среды и его поверхности и передавать сфокусированное изображение на сетчатку. Но, когда свет направлен на глаз из воды, угол преломления другой, поэтому световые лучи фокусируется неправильно. Защитные очки воссоздают область контакта поверхности глаза с воздушной средой, и человеку возвращается ясное видение. Это явление преломления световых лучей при прохождении через разные среды лежит в основе действия оптических стекол (линз), используемых для коррекции плохого зрения.
Ричард Уильямс (Лондон, Великобритания)
Угол преломления света зависит от коэффициентов преломления сред по обеим сторонам роговицы: чем больше между ними разница, тем больше угол преломления света. Поскольку коэффициенты преломления воздуха, воды и роговицы составляют соответственно 1, 1.33 и 1.38, при контакте глаза с водой эта разница гораздо меньше, чем при контакте глаза с воздухом. Оптическую силу систем вычисляют по формуле:
P = (n (1) n (2))/R,
где n (1) и n (2) — соответственно коэффициенты преломления роговицы и внешней среды, а R — радиус кривизны роговицы. Оптическую силу систем измеряют в диоптриях. Диоптрия — единица преломляющей способности, равная обратной величине фокусного расстояния (в метрах) данной линзы. Если предположить, что R = 0,008 м, тогда оптическая сила линзы в воздушной среде составляет около 47 диоптрий, а в воде — 6 диоптрий. Фокусирующая способность глаза — величина относительно непостоянная, потому что форма хрусталика может меняться под воздействием цилиарного тела. Как бы то ни было, при контакте глаза с водой оптическая сила линзы уменьшается на 41 диоптрию. По существу, максимальное увеличение оптической силы глаза у маленького ребенка — около 15 диоптрий; у 60-летнего человека она может понизиться всего лишь на 1 диоптрию. Это значит, что в водной среде глазу не хватает преломляющей способности, для того чтобы сфокусировать световые лучи на сетчатку, поэтому изображение получается расплывчатым.
Уильям Мейдил (Саттон-Коулдфилд, Великобритания)
Растения и животные
В ногу шагом марш!
