Tytuł oryginału

ZU RISIKEN UND NEBENWIRKUNGEN

FRAGEN SIE IHRE TÜRKLINKE

Wie Mikroben unseren Alltag bestimmen

– Neues und Erstaunliches über unsere

vielseitigen Mitbewohner

Copyright © 2019 by Wilhelm Heyne Verlag, Munchen,

A division of Verlagsgruppe Random House GmbH,

Munchen, Germany.

All rights reserved

Wydawnictwo nie ponosi odpowiedzialności za treści zamieszczone na stronach internetowych osób trzecich, do których przekierowują linki podane w tej książce, przywołuje jedynie informacje zawarte tam w momencie pierwszej publikacji.

Projekt okładki

Martina Eisele (eisele-grafikdesign.de)

Ilustracje na okładce

© hvostik/Shutterstock.com; Ivan_Nikulin/Shutterstock.com

Redaktor prowadzący

Adrian Markowski

Redakcja

Aneta Kanabrodzka

Korekta

Maciej Korbasiński

ISBN 978-83-8169-398-1

Warszawa 2020

Wydawca

Prószyński Media Sp. z o.o.

02-697 Warszawa, ul. Rzymowskiego 28

www.proszynski.pl

We shape our homes and

then our homes shape us.

(Kształtujemy nasze domy,

a później one kształtują nas.)

Winston Churchill[1]

1 Churchill Winston, cytat z jego znanej mowy w Izbie Gmin wygłoszonej w 1944 roku.

We are a touch generation.

We are sharing more surfaces

than people ever have in history.

(Jesteśmy pokoleniem dotyku.

Dzielimy z innymi więcej powierzchni,

niż ludzie dzielili kiedykolwiek w historii.)

Charles Gerba, mikrobiolog[2]

2 Gerba Charles („Dr Germ”), mikrobiolog i profesor na Uniwersytecie Arizony, cytat z wywiadu w „Sydney Morning Herald”, 2012.

KILKA SŁÓW WSTĘPU

Czy lubicie państwo mikroby? A może już na samą myśl o tych mikroskopijnych formach życia sięgacie po środek dezynfekcyjny? Bakterie, grzyby, wirusy i spółka – całe te zastępy drobnoustrojów mają nad wyraz fatalny wizerunek. Codzienne wiadomości o epidemiach i strasznych chorobach budzą w nas lęk przed mikrobami. Wiele dzieci dorasta, słuchając opowieści o niszczycielskich zębowych trollach Kariusie i Baktusie[3]. Do walki z bakteriami posłano całe zastępy pogromców mikrobów – Koch, Pasteur czy Virchow osiągnęli ważne etapowe zwycięstwa w wyścigu z zarazkami. Strach przed drobnoustrojami wciąż tkwi w nas głęboko, choć dżuma i cholera już od dawna nie nawiedzają Europy.

Większość z nas ma dzisiaj wystarczającą wiedzę o zarazkach chorobotwórczych. Przywiązujemy dużą wagę do higieny. Każdy dom zbroi się do walki z mikrobami, niektóre mieszkania są nawet bardziej aseptyczne niż sala operacyjna w szpitalu. Współczesne bronie, jak spreje dezynfekcyjne i środki do czyszczenia wanien, zabijają wszystko, co pełza i lata – zgodnie z dewizą „dobry mikrob to martwy mikrob”. Większość ludzi odbiera słowo „antybakteryjny” pozytywnie. Chętnie sięgamy po reklamowane w ten sposób mydła, emulsje do ciała i środki myjące. Czyż większość gospodarstw domowych nie ma raczej problemu z mklikami mącznymi niż z zarazkami?

Mikroby mają niebywałe cechy. Są najmniejszą i odnoszącą największe sukcesy formą życia na Ziemi, zasiedlają najbardziej niegościnne biotopy. Dbają o trawienie w naszych jelitach i sprzątają środowisko: utylizują substancje organiczne i oczyszczają ścieki. Niektóre produkty spożywcze dzięki bakteriom i grzybom zyskują smak i trwałość. Bez mikrobiologicznych pomocników nie byłoby jogurtu, sera ani piwa. Czy mimo to uważają państwo, że łazienka, kuchnia, lodówka i zlewozmywak powinny być zawsze sterylne?

Nasze nastawienie do mikrobów zmieniło się dopiero w ostatniej dekadzie. Od kiedy naukowcy badają ludzki mikrobiom, przede wszystkim w jelitach, coraz wyraźniej uwidaczniają się pozytywne relacje między nami i naszymi mikroskopijnymi współlokatorami. Rośnie też zainteresowanie wzajemnym oddziaływaniem pomiędzy ludźmi a mikrobami. W 2014 roku w Amsterdamie powstała Micropia, pierwsze zoo drobnoustrojów, gdzie duzi i mali odwiedzający mogą z bliska obserwować fascynujący mikrokosmos – kilka dekad temu byłoby to nie do pomyślenia. W maju 2017 roku zwiedzałam Micropię z moją rodziną. Jedną z inspiracji do napisania tej książki znalazłam na długim na metr i mającym wysokość człowieka ekranie, który od góry do doły był wypełniony szalkami Petriego porośniętymi różnokolorowymi mikroorganizmami z naszego powszedniego życia: bakteriami, które żyją na szczoteczkach do zębów, pozdrawiają nas z klamek u drzwi i zamieszkują odkurzacz, grzybami pleśniowymi, które po wieczornym prysznicu wślizgują się z nami do łóżka. Różnorodność gatunkowa naszych codziennych towarzyszy jest zdumiewająca. Badacze jak dotąd poznali tylko ułamek żyjących wokół nas mikroorganizmów i często nie wiedzą dokładnie, jak te maleńkie istoty funkcjonują w swoim ekosystemie.

Mikroby są wszechobecne w naszym życiu i sterylność wcale nie jest nam potrzebna. Już teraz mogę państwa uspokoić: tylko nieliczne spośród zarazków występujących w domach prowadzą do infekcji. Naturalnie jest kilka czarnych owiec. Te, które mogą wywołać choroby, stanowią jednak tylko 0,1 procent mikrobiologicznych gatunków na Ziemi. Większość spośród niezliczonych drobnoustrojów nie wyrządza ludziom żadnej szkody, przeciwnie, te mikrusy wzbogacają państwa życie.

Za pośrednictwem tej książki chciałabym zachęcić do poznania niewidocznego domowego mikrokosmosu. W pierwszej części przedstawię świat drobnoustrojów – jest pełen falujących witek, bulgoczących gazów, sporo w nim także mikroorganizmów, które pod pewnym względem są rekordzistami. Przyjrzymy się naszym historycznie uzasadnionym lękom przed zarazkami i wyjaśnimy, dlaczego mikroby są niezbędne w życiu. Dowiedzą się państwo, kto z biegiem historii wraz z nami wprowadził się do naszych domów i wspaniale się z nami rozwija.

Wyposażeni w tę wiedzę w drugiej części udamy się na ekspedycję przez domowe mikrobiologiczne zoo: zaczniemy na korytarzu, spenetrujemy kuchnię, łazienkę, salon i sypialnię, by skończyć w pokoju dziecięcym. Tematem naszych studiów będą także zwierzęcy członkowie rodziny – pies i kot, wraz z ich mikrobiologicznymi gośćmi. Podczas wędrówki po domu lepiej poznają państwo swoich maleńkich współlokatorów i dowiedzą się o tym, jak można z nimi zdrowo żyć.

Serdecznie zapraszam w obfitującą w przygody podróż przez dom i królestwo najmniejszych, a mimo to potężnych stworzeń. Wkroczą państwo do niewidocznego świata i poznają niesamowite opowieści z jednokomórkowymi bohaterami w rolach głównych. Postaram się dostarczyć interesujących anegdot i zaskakujących zwrotów akcji. Startujemy bezpośrednio z państwa sofy!

3 Postaci z książki Thorbjørna Egnera o Jensie i jego problemach z zębowymi trollami Kariusem i Baktusem. Na jej podstawie w 1952 roku Ivo Caprino stworzył film animowany, który odniósł międzynarodowy sukces.

CZĘŚĆ PIERWSZA

NIEWIDZIALNE ŚWIATY

1. PLANETA MIKROBÓW

Żyjemy w świecie drobnoustrojów. Są nam obce, ponieważ ich nie dostrzegamy i tym samym wymykają się wszelkim wyobrażeniom. Możemy je jednak wywąchać i wyczuć smakiem – mieszkają w nas i w naszym otoczeniu. Prawie wszystko na tej planecie kręci się wokół owych mikrusów, były tu bowiem na długo przed nami i wywarły wpływ niemal na każdy proces mający miejsce na Ziemi.

Zanim opowiem kilka historii o mikrobach zamieszkujących domowe zacisza, chciałabym przygotować państwa na ekspedycję do tego mikrokosmosu w ramach intensywnego kursu „Czego zawsze chcieli się państwo dowiedzieć o drobnoustrojach”. Jest to o wiele bardziej fascynujące, niż można by się spodziewać.

Czym są mikroby?

Zacznijmy od zdefiniowania pojęcia: a zatem czym jest mikrob? Z naukowego punktu widzenia jest to pojęcie nieostre, ponieważ używamy go w odniesieniu do każdej istoty żywej, której nie można dostrzec gołym okiem. Obejmuje wiele różnych form życia: bakterie (grupę, o której najczęściej myślimy, kiedy słyszymy słowo „zarazki chorobotwórcze”), archeony (z zewnątrz przypominają bakterie, ale tak naprawdę są czymś zupełnie innym), grzyby niższe (jak drożdże) i protisty (prymitywne glony, ameby, śluzowce i pierwotniaki). Do mikrobów często zalicza się także wirusy.

Mikroby są to jednokomórkowe istoty żywe – w przeciwieństwie do ludzi czy pcheł, czyli organizmów zbudowanych z różnych rodzajów komórek, które ze sobą współpracują i są zdane na siebie, by przeżyć. Wyizolowane komórki mózgu, wątroby lub serca w pojedynkę by sobie nie poradziły, tymczasem jednokomórkowy mikrob bez pomocy innych komórek może przeżyć i się rozmnażać[4]. Znane jest też pojęcie „mikroorganizmy”, ale w ścisłym znaczeniu określa się nim tylko bakterie, dlatego w tej książce najczęściej używam terminów zbiorowych „mikroby” i „drobnoustroje” niezależnie od tego, czy mówimy o bakteriach, wirusach czy grzybach.

Niektóre bakterie są okropnie leniwe i nie ruszają się z miejsca, inne za pomocą wbudowanego małego „silnika” z włókienkowatych biczyków i witek z niesamowitą prędkością przemieszczają się w wodzie lub roztworach odżywczych. Występują we wszelkich możliwych formach: są kuliste, pałeczkowate, spiralne, a niektóre nawet kwadratowe, jak halofilna (lubiąca słonawe środowisko) bakteria Haloquadratum walsbyi. Mierzy 40 mikrometrów, jest płaska jak znaczek pocztowy i dzięki wbudowanym pęcherzykom gazowym wygodnie unosi się na powierzchni solanki.

Bakterie i inne drobnoustroje potrafią się ze sobą komunikować – naturalnie robią to inaczej niż my. Produkują mikroskopijne molekuły sygnałowe, które mogą być odbierane przez ich sąsiadów w otoczeniu. Wychodząc od łacińskiego słowa quorum (kworum – określona minimalna liczba uczestników potrzebna do prowadzenia obrad lub podjęcia decyzji), temu rodzajowi języka nadano nazwę quorum sensing (wyczuwanie kworum). W zgromadzeniach jest potrzebna określona liczba mikrobiologicznych uczestników, by mogła zapaść decyzja. Dzięki tej komunikacji bakterie są zdolne do działań grupowych, na przykład żeby utworzyć biofilm (błonę biologiczną). Co zaskakujące, posługują się one wieloma „językami”, jest nawet „molekuła esperanto”, zrozumiała dla różnych gatunków. Proces quorum sensing został odkryty u mątwy, która ma narząd świetlny wypełniony symbiotycznymi bakteriami Vibrio fischeri. Wśród mikrobów sygnał zostaje wywołany tylko wtedy, kiedy jest wystarczająco dużo bakterii, wówczas narząd zaczyna świecić jak latarka kieszonkowa.

Small, small world – niewidzialny mikrokosmos

Większości drobnoustrojów nie jesteśmy w stanie dostrzec gołym okiem. Podczas gdy zwierzęce lub ludzkie komórki mają wielkość dochodzącą do 30 mikrometrów, komórki bakterii są wielokrotnie mniejsze. Miliony z nich mają pod dostatkiem miejsca nawet na czubku igły. Jedyny gatunek widoczny gołym okiem to bakteria siarkowa Thiomargarita namibiensis, odkryta w Namibii w latach dziewięćdziesiątych XX wieku – może osiągać wielkość do połowy milimetra. Przeciętna komórka bakterii jelitowej Escherichia coli (E. coli) ma długość zaledwie dwóch mikrometrów – trzeba by około 50 tysięcy komórek ułożonych jedna za drugą w łańcuch, by opasać mały palec u dłoni[5]. W jednym mililitrze zawartości jelit może znajdować się więcej bakterii, niż żyje ludzi na Ziemi.

Wiedzę o istnieniu świata małych i najmniejszych organizmów zawdzięczamy bardzo mądremu człowiekowi, Antoniemu van Leeuwenhoekowi, wynalazcy mikroskopu. Do 1676 roku bakteriom udawało się żyć w ukryciu, aż van Leeuwenhoek, który w każdej wolnej chwili spoglądał w zbudowane przez siebie urządzenie powiększające, je wytropił. Nie był nawet biologiem, lecz urzędnikiem miejskim i handlarzem suknem. Jako samouk zbudował samodzielnie konstrukcję z wielu soczewek, by móc lepiej oceniać jakość tkanin. Z ciekawości zaczął przyglądać się także innym rzeczom: wodzie ze stawu czy nalotowi na zębach. Najlepsza soczewka, jaką oszlifował, dawała pięćsetkrotne powiększenie. Tak odkrył „animalcules” – mrowie zwierzęcych i roślinnych jednokomórkowców.

Większość bakterii ma średnicę od 0,6 do 1 mikrometra (μm) i można je zobaczyć za pomocą zwykłego mikroskopu optycznego. Wirusy są dziesięciokrotnie mniejsze – na pustej główce szpilki zmieściłoby się do 500 wirusów kataru, które można dostrzec już tylko za pomocą mikroskopu elektronowego. Wirusy są jednak traktowane w specjalny sposób. Najczęściej w ogóle nie zalicza się ich do istot żywych, ponieważ brakuje im jakiejkolwiek formy samoorganizacji i odżywiania – nie mają nawet przemiany materii. Cechuje je też o wiele prostsza budowa ciała. Właściwie są to tylko maleńkie kapsuły z odrobiną informacji genetycznej. Bezsporny jest jednak fakt, że potrafią niewyobrażalnie skutecznie przejmować komórki niczym piraci i wykorzystywać je do powielania swoich genów (namnażania), całkowicie przekształcając ich maszynerię, aby ostatecznie produkowała już tylko małe wirusy. To bardzo sprytne gagatki.

Mikroorganizmy są wprawdzie niewyobrażalnie małe, ale za to niewiarygodnie liczne. Sama tylko liczba bakterii na Ziemi jest szacowana na kwintylion (po 10 następuje 30 zer) – to więcej niż gwiazd w galaktyce, a liczba wirusów jest większa nawet o dwa rzędy wielkości. Wszystkie te niewidoczne mikroorganizmy 100 milionów razy przeważają liczebnie nad pozostałym życiem na Ziemi. Razem są cięższe niż wszystkie widoczne dla nas rośliny i zwierzęta. W samych tylko morzach żyje niewyobrażalna liczba gatunków; badacze szacują, że może to być liczba 10 do potęgi 30. Żeby zrównoważyć ciężar mikroorganizmów w oceanach, na wadze musiałoby stanąć 240 afrykańskich słoni[6].

Łacina dla zarazków

Jak dotąd poznano ponad 12 tysięcy gatunków bakterii i codziennie są odkrywane nowe mikroorganizmy. Z pewnością wprawiały już państwa w zdumienie niektóre komiczne nazwy, jakie mikrobiolodzy nadają bakteriom, grzybom i wirusom. W biologii naukowcy najczęściej mówią po łacinie. I tak jabłoń nosi nazwę Malus domestica, pies – Canis familiaris, a człowiek Homo sapiens. Także każda nowo odkryta bakteria otrzymuje łacińską nazwę. Najczęściej odnosi się ona do charakterystycznej właściwości związanej z przemianą materii albo do miejsca, które dany drobnoustrój zamieszkuje. I tak na przykład pałeczki bakterii Lactobacillus przekształcają cukier mlekowy, laktozę, w kwas mlekowy. Niekiedy w nazwie zostaje upamiętniony odkrywca, jak w przypadku bakterii jelitowych Escherichia coli, które jako pierwszy opisał Theodor Escherich. Czasami podczas nadawania nazwy dochodzi do głosu element nieco bajkowy, niekiedy wręcz dziwaczny. I tak bakteriofag Mycobacterium phage Rumpelstilskin, wirus, który potrafi ukatrupić bakterie, na ojca chrzestnego dostał złowrogiego karła Rumpelsztyka. A Curvibacter delicatus w żadnym razie nie jest Pamelą Anderson wśród bakterii, lecz wygiętym pałeczkowatym mikroorganizmem z Japonii.

Czy bakterie uprawiają seks?

Co mikrob może robić przez cały dzień? Przede wszystkim gromadzi energię i materię, by móc się nieustannie podwajać przez podział. Rozmnażanie jest ulubionym zajęciem mikrusów, umożliwia im zdobywanie nowych biotopów. W idealnych warunkach z jednej komórki E. coli w ciągu 20 minut mogą powstać dwie. Rekordziści wśród mikrobów wydają na świat nowe pokolenie potomstwa w niecałe 10 minut. Należy do nich między innymi Clostridium perfringens, nieprzyjemny zarazek gangreny, który potrafi się podwoić w ciągu dziewięciu minut. Według belgijskiego biochemika i laureata Nagrody Nobla Christiana de Duve’a dobrze zaopatrzona w pożywienie komórka bakterii jest w stanie w ciągu jednego tylko dnia wyprodukować 280 miliardów potomstwa[7]. Ludzka komórka jest przy niej powolna niczym ślimak – w tym samym czasie przeprowadza ledwie jeden podział komórkowy.

Nikt jednak nie jest doskonały, i to powiedzenie dotyczy także bakterii. Podczas jednego podziału na milion może dojść do wadliwej produkcji, a wtedy powstają mutanty. Często taka komórka po prostu ma pecha – eksperymenty nie zawsze się udają – ale czasami, kiedy bakterie zostają przypadkowo wyposażone w jakąś pożyteczną cechę, na przykład umiejętność przyswajania nowego rodzaju pożywienia, przynosi im to niesamowitą ewolucyjną korzyść, zwłaszcza że potrafią wymieniać się takimi zdolnościami, przenosić je z jednej komórki do drugiej, a bywa nawet i tak, że różne fragmenty informacji genetycznej przekraczają granice gatunku.

Od około 70 lat wiadomo, że bakterie w ten sposób mogą uprawiać seks – jeśli tylko pojęcie „seksu” zdefiniujemy wystarczająco szeroko. W 2001 roku amerykańscy badacze przyłapali komórki bakterii in flagranti z komórkami chomika: bakterie część swojego genomu przeniosły do komórek zwierzęcych, wymieniając swoje cechy w ramach tak zwanego poziomego transferu genów.

Wiele bakterii obok konwencjonalnego pierścieniowatego chromosomu zawiera też małe koliste cząsteczki DNA nazywane plazmidami. Kodują one cechy, które przynoszą korzyści w szczególnych warunkach środowiskowych, na przykład odporność na antybiotyki. By móc przekazywać te cechy dalej, bakterie rozwinęły szczególną technikę: podczas kontaktu z inną komórką mogą podwajać plazmidy, a następnie przekazywać je poprzez utworzony wężowaty, pusty w środku wyrostek – „seksualny pilus”. Ten przypominający pocztę pneumatyczną proces zupełnie nieromantycznie nazywany jest „koniugacją”.

Bakterie mogą wymieniać się danymi i dzięki temu niejako pływają w swego rodzaju wspólnym rezerwuarze genów. Każda zmiana dostosowawcza, która wydaje się w danym momencie sensowna i korzystna, może się swobodnie rozprzestrzeniać na wszystkie strony. Proszę sobie wyobrazić, że stoją państwo przed szeroką rzeką i przydałaby się para skrzydeł, żeby ją przekroczyć. Wtedy zwracają się państwo z zapytaniem do krewniaków i – myk! – już mogą państwo latać lub świecić na zielono albo fotosyntezować. Dlatego bakterie z genetycznego punktu widzenia są jednym komunikującym się olbrzymim organizmem – bardzo szybkim i tym samym niezwyciężonym.

Zdobyli już państwo sporą wiedzę o mikrobach, możemy zatem zdecydować się na przeprowadzenie małego eksperymentu. Zapraszam w podróż w czasie ku początkom rozwoju Ziemi. Bez mikrobów planeta ta nie stałaby się naszą Ziemią, a my, ludzie, w ogóle byśmy się na niej nie pojawili.

Happy birthday, życie!

W niewyobrażalnie dalekiej przeszłości, bo 3,85 miliarda lat temu – nasza planeta dopiero niedawno się wtedy ochłodziła i wykształciła się na niej stała skorupa – na Ziemi wyewoluowało pierwsze życie. Już wtedy na scenę weszły mikroby. Do dzisiaj bez odpowiedzi pozostaje pytanie, jak dokładnie do tego doszło, że kilka snujących się tu i ówdzie związków chemicznych dokonało fuzji i nagle powstały z nich białka proste – podstawowe komponenty życia.

Proszę sobie wyobrazić, że podróżujemy razem wehikułem czasu, by wspólnie przeżyć moment narodzin życia. Nie poznaliby państwo Ziemi – była wtedy niegościnną planetą: w promieniach słońca wyłaniały się dziwne krajobrazy z tryskającymi ogniem wulkanami, czerwonym niebem i morzem w miedzianym kolorze. Wkrótce zabrakłoby państwu powietrza, ponieważ tlenu było wtedy jak na lekarstwo.

Kiedy Karol Darwin, ojciec teorii ewolucji, rozmyślał nad powstaniem życia, wyobrażał sobie napełniane przez pływy ciepłe, płytkie bajoro na morskiej plaży, pieszczone promieniami słońca. W tej „prazupie” jego zdaniem wszystkie cegiełki życia zostały dobrze wymieszane i wstrząśnięte, a wtedy wytworzyło się z nich nowe życie.

Dzisiaj badacze są przekonani, że początki życia rozgrywały się w kipiącym piekle – pod stałym bombardowaniem meteorytów, w ekstremalnych temperaturach, intensywnym promieniowaniu UV i w cienkiej, nasyconej metanem, amoniakiem i innymi trującymi dla nas gazami atmosferze. Wśród miejsc, gdzie mogło się pojawić, wymienia się kominy hydrotermalne na dnie morza. W tych gejzerach zwanych „czarnymi kominami” (black smokers), znajdujących się w obrębie grzbietów śródoceanicznych, struktury organiczne i nowe komórki były chronione przed zabójczym promieniowaniem jonizującym Słońca. Źródła te także dzisiaj kipią życiem. Zasiedlają je pierwotne jednokomórkowe formy takie jak archeony, czyli prabakterie, które tworzą tam podstawę łańcucha pokarmowego.

Happy birthday! Uczestniczyli państwo w momencie tworzenia się życia, mogę zatem przedstawić naszego praprzodka. Oto on: LUCA. Nazwa ta nie ma nic wspólnego ze znaną piosenką Suzanne Vegi, lecz ze skrótem last universal common ancestor – chodzi o ostatniego uniwersalnego wspólnego przodka i krewnego wszystkich istot żywych na Ziemi. Tylko proszę nie być rozczarowanym, że nie jest on spektakularnie zbudowany: to maleńki woreczek życia, składający się z błon i białek twór, który mógł się odżywiać, udoskonalać i wydawać na świat potomstwo. LUCA zawierał jedynie nieco RNA (kwas rybonukleinowy; informacja genetyczna), trzymającego się razem dzięki cytoplazmie, podstawowej płynnej substancji komórki, i cienkiej błonie. Na jądro komórkowe jeszcze nie mógł sobie pozwolić, dlatego te wczesne prabakterie nazywa się także prokariotami – termin pochodzi od greckich słów oznaczających „przed” i „jądro”. Wszystkie inne istoty żywe, nie wyłączając ludzi, są zbudowane z komórek z jądrem komórkowym i należą do eukariotów (od greckich słów oznaczających „prawdziwy” i „jądro”). Jednakże my, wyższe istoty żywe, weszliśmy do gry o wiele później!

Proste prabakterie nie miały żadnego problemu z tym, by zasiedlać każdą zdatną do tego niszę. Niekiedy nazywa się je ekstremofilami, ponieważ pierwsi mieszkańcy Ziemi do dzisiaj żyją w najzimniejszych i najbardziej gorących miejscach naszej planety, w morzu i na lądzie. Archeony, zwane też archeobakteriami, należą do typów najbardziej ekstremalnych. Potrafią przeżyć nawet w kwasie, uwielbiają żrące gazy, wrzącą wodę i dobrze się czują w wulkanach oraz na dnie bagien. Najwcześniejsze ślady życia badacze znaleźli w najstarszych skałach, liczących 3,8 miliarda lat serpentynitach w kompleksie Isua na Grenlandii.

Kto chciałby w dzisiejszych czasach przekonać się, w jak ekstremalnych warunkach powstało życie, powinien opuścić Europę Środkową i odbyć długą podróż, na przykład do Parku Narodowego Yellowstone albo na Islandię czy do Nowej Zelandii (krajobrazy z gejzerami). Odpowiednie warunki można znaleźć także we Włoszech, koło Sasso Pisano w Toskanii, czy nieopodal Neapolu, gdzie można obserwować ekshalacje wulkaniczne w kalderze Solfatara di Pozzuoli. W pobliżu gorących i śmierdzących zgniłymi jajami źródeł błotnych i siarkowych występują kolorowe skorupy w kolorze żółtym, rdzawoczerwonym i jaskrawozielonym – pozostałości po śluzowatych osadach utworzonych przez mikroorganizmy. Mikrobiolog Thomas D. Brock z Uniwersytetu Indiany w Bloomington w 1969 roku wyizolował z nich termofilne (lubiące gorąco) bakterie Thermus aquaticus. Żyją one zresztą w naszych domach, w zmywarkach kuchennych, podgrzewaczach wody i pralkach.

Wszędzie bakterie – od początku aż do końca

Gdybyśmy wyobrazili sobie historię Ziemi, jakby trwała dobę, to prabakterie byłyby niemającymi sobie równych rannymi ptaszkami. Wraz z nimi już o godzinie 4.30 na Ziemi powstałoby pierwsze życie. Jednakże o prawdziwie ekscytującej różnorodności jeszcze nie było mowy na tym etapie historii planety. Jednokomórkowe mikroskopijne zwierzęta i glony pojawiły się dopiero po południu, około godziny 16.00. Po godzinie 21.00 na kuli ziemskiej zaczęły rozwijać się proste zwierzęta. Kiedy wyewoluowali nasi wcześni przodkowie, małpy, było jeszcze około 90 minut do północy. A przedstawiciele rodzaju Homo sapiens pojawili się raptem dwie sekundy przed 24.00.

My, ludzie, przeżyliśmy dotąd jedynie króciusieńki odcinek czasu w historii Ziemi. Trudno w to uwierzyć, ale przez dwa miliardy lat jedynymi właścicielami naszej planety były niewidoczne mikroorganizmy. Porządnie wykorzystały ten czas. Stworzyły biosferę i wszystkie ważne obiegi węgla, tlenu, siarki i fosforu, a także glebę i humus. I last but not least, niejako przy okazji dały podstawy dla rozwoju wielokomórkowego życia – roślin, zwierząt i naszego.

W którymś momencie jednokomórkowe cyjanobakterie, zwane potocznie sinicami, nauczyły się czerpać z bogatych zasobów obecnego na Ziemi pierwiastka, wodoru, który występuje w olbrzymich ilościach w wodzie, i zaczęły uwalniać jako produkt uboczny tlen. Fotosynteza bez wątpienia była najważniejszą biochemiczną innowacją i nie została wynaleziona przez rośliny, lecz przez bakterie. Większa część tlenu w powietrzu na Ziemi pochodzi od mikroorganizmów, między innymi dzisiejszych form sinic. Glony i najdrobniejsze istoty żywe emitują co roku w powietrze około 150 miliardów kilogramów tlenu.

Początkowo tlen nie gromadził się w atmosferze, lecz łączył się z żelazem w tlenek żelaza, który opadał na dno pradawnych mórz. Przez wiele milionów lat Ziemia dosłownie rdzewiała. Nie dla wszystkich żyjących wtedy organizmów tlen był korzystny, dla niektórych oznaczał wręcz katastrofę, ponieważ nie były do niego przystosowane – w anaerobowym, a więc pozbawionym go świecie działał jak trucizna. Nowe istoty żywe, które potrafiły wykorzystywać ten pierwiastek, miały dwa wielkie atuty: umożliwiał im szybszą produkcję energii i równocześnie niszczył konkurujące z nimi organizmy. Na Ziemi występowały wtedy aerobowe jednokomórkowce, które dobrze znosiły tlen, i anaerobowe, które unikały go niczym diabeł święconej wody. Właśnie dlatego wycofały się w błoto najgłębszych bajor, a znacznie później także do wnętrz naszych organizmów, jak na przykład bakterie jelitowe do jelit. Niezliczone gatunki nie zdołały się jednak dostosować i wyginęły.

Musiało upłynąć około 40 procent historii Ziemi, nim atmosfera ziemska osiągnęła w przybliżeniu dzisiejszą zawartość tlenu. Wtedy dość nagle powstał nowy typ komórek z jądrem komórkowym i innymi maleńkimi strukturami, które nazywamy organellami (od greckiego słowa oznaczającego małe narzędzia) – narodziły się eukarionty.

Organelle, jak mitochondria i chloroplasty, z dzisiejszego punktu widzenia powstały w ten sposób, że szukająca przygód bakteria weszła w inną lub po prostu została przez nią wchłonięta. Ta wspólnota mieszkalna okazała się później bardzo sprytnym rozwiązaniem, na którym skorzystały obie strony. Zgodnie z „teorią endosymbiontów” wchłonięte bakterie w komórkach zwierzęcych wyewoluowały w mitochondria, a w komórkach roślinnych w chloroplasty. Bez tej wyrafinowanej sztuczki ewolucji życie na Ziemi pozostałoby na poziomie śluzu złożonego z prostych mikroorganizmów.

W końcu eukarionty nauczyły się jeszcze jednej sztuki, mianowicie łączenia się w skomplikowane, wielokomórkowe istoty żywe. Dopiero dzięki tej innowacji mogły powstać duże i złożone, widoczne gołym okiem organizmy, takie jak państwo i ja.

Człowiek – okruch w świecie drobnoustrojów

Według aktualnych szacunków na Ziemi żyje około tryliona gatunków mikrobów, z czego 99,999 procent jeszcze w ogóle nie odkryto. Aż do początków lotów w kosmos mikroorganizmy nie odgrywały niemal żadnej roli w podręcznikach szkolnych. Życie na Ziemi było pięknie dzielone na dwie kategorie: rośliny i zwierzęta. Bardzo długo biolodzy przyporządkowywali mikroorganizmy do roślin, chociaż każdy wiedział, że do nich nie przynależały. Jaka była tego przyczyna?

Wiele mikrobów po prostu nie rozwija się w laboratorium na szalkach Petriego. Nie rozmnażają się i badacze nie mogą się o nich niczego dowiedzieć. To z tego powodu ogromna rzesza mikroorganizmów do dzisiaj nie ma nazwy, nie znamy też ich funkcji życiowych.

Ten stan wiedzy zmienił się nieco około roku 1980, dzięki rewolucyjnemu wynalazkowi Carla Woese’a, amerykańskiego mikrobiologa i biologa ewolucyjnego. Sądził on, że w genach bakterii znajdują się ukryte informacje o stosunkach pokrewieństwa, zatem rozwinął wraz z kolegami elegancką molekularno-genetyczną metodę, która umożliwia rozróżnianie gatunków bakterii za pomocą genu kodującego 16S rybosomalnego RNA. To ważny komponent w fabrykach protein komórek, czyli w rybosomach. Z pomocą tych molekuł, tak samo jak w przypadku DNA, badacze mogą bez problemu pracować także w zawierającym tlen otoczeniu laboratorium. Każdy gatunek mikrobów ma indywidualną wersję tego genu i w związku z tym możliwe jest odtworzenie całych drzew filogenetycznych (rodowych) – o wiele precyzyjniej niż za pomocą jakiejkolwiek analizy mikroskopowej.

Carl Woese stwierdził, że archeony, które dotąd były przyporządkowywane do świata bakterii, w zasadzie tworzą własną domenę. Wprawdzie są podobne do bakterii, różnią się jednak pod względem ważnych szczegółów molekularno-biologicznych. Różnice te odnoszą się do cech, o których jeszcze nigdy państwo nie słyszeli i które teraz z pewnością także nie wywołają spontanicznego wybuchu zachwytu, chodzi bowiem o brak jakichś małych lipidów i składnika o nazwie peptydoglikan. W praktyce ma to jednak niewyobrażalne konsekwencje – grupy bakterii i archeonów nagle dzielą całe światy: różnią się one od siebie bardziej niż ludzie od pająka lub raka.

To odkrycie zmieniło ewolucyjne drzewo filogenetyczne i wywołało wielkie poruszenie w nauce. Wszystko trzeba było napisać od nowa – 100 lat mikrobiologicznej systematyki organizmów. A rezultat nie wszystkim się spodobał. Tam, gdzie jeszcze w latach dziewięćdziesiątych XX wieku w drzewie rodowym istniało pięć królestw: zwierzęta, rośliny, protisty (jednokomórkowce), grzyby i bakterie, nagle występowały 23 główne gałęzie. Woese podzielił nowe drzewo filogenetyczne organizmów tylko na trzy domeny: bakterie, archeony i eukarionty, do których należą także zwierzęta, rośliny oraz my. Te domeny radykalnie się różnią, genetycznie są od siebie oddalone bardziej niż ludzie od mątwy lub sosny pinii.

W tej formie drzewo filogenetyczne życia wygląda niezwykle. Składa się niemal wyłącznie z bakterii i prabakterii (archeonów). Przeważająca część naszych przodków to mikroby. Różnorodność gatunkowa na Ziemi w największym stopniu nie manifestuje się zatem wśród owadów ani roślin, jak można by było przypuszczać, lecz pod postacią mikroskopijnych maluchów. Jesteśmy otoczeni ciemnym, tajemniczym władztwem mikrobów.

Dla nas, ludzi, pozostała już tylko wątła gałązeczka w trzeciej domenie eukariontów. Podczas gdy między pałeczką okrężnicy E. coli i bakterią z rodzaju Clostridium rozciągają się całe światy, ziarno pszenicy jest niemal naszym bliskim krewnym. To było naprawdę trudne do zrozumienia. „Ludzkość jest tylko maleńkim okruchem w świecie w dużej mierze bakteryjnym”, powiedział Martin J. Blaser, mikrobiolog z Nowego Jorku. „To fakt, do którego musimy się dopiero przyzwyczaić!”[8].

W każdym razie zmarły w 2012 roku w wieku 84 lat Carl Woese przeszedł do historii jako „człowiek, który opisał na nowo drzewo rodowe życia” – jest to mniej więcej tak samo znaczące jak ustalenia Alberta Einsteina dla fizyki.

Mikroby wyjątkowi rekordziści

Mikroby znajdują się po prostu wszędzie! Przyglądanie się temu, gdzie te maluchy się osiedlają, jest naprawdę niezwykle interesujące. Są zdobywcami, pionierami i prawdziwymi artystami przemiany materii. Mają na swoim koncie mnóstwo wybitnych osiągnięć.

Natrafiono na nie w najgłębszych kopalniach świata, gdzie wydobywają złoto niczym lilipuci górnicy. Złoto gdzieniegdzie występuje w związkach z minerałami. Bakterie poddają te minerały następującym po sobie procesom utleniania, przekształcają w rozpuszczalne jony i niejako przy okazji odsłaniają złoto – bez machania młotem i wykorzystywania ciężkich maszyn. Pseudomonas stutzeri może na przykład utleniać pływające w wodzie jony złota i przekształcać je w cenny metal. Nie stają się jednak przez to bogate jak Sknerus McKwacz – uzyskiwane w ten sposób ilości złota są mikroskopijne.

Mikroorganizmy nierzadko przybywają nam na ratunek, gdy jesteśmy w potrzebie. Po katastrofach ekologicznych często to bakterie są pierwszymi organizmami, które pomagają w usuwaniu szkód. Po tym jak w kwietniu 2010 roku eksplodowała platforma wiertnicza Deepwater Horizon i doszło do najpoważniejszego zanieczyszczenia oceanu ropą naftową w historii Stanów Zjednoczonych, pojawił się tam dotąd nieznany gatunek mikrobów (spokrewniony z Oleispirea antarctica), wyjątkowo dobrze przystosowany do warunków środowiskowych panujących na głębokości 1100 metrów w Zatoce Meksykańskiej, i ze zdumiewającą prędkością spożył wielką zawiesinę ropy naftowej.

Inne bakterie radzą sobie z kolejnym naszym problemem – unoszącym się w morzach plastikiem. Każdego roku w oceanach ląduje ponad osiem milionów ton tego rodzaju śmieci. Aby doszło do rozłożenia się kawałka plastiku, potrzeba do 450 lat, dlatego wiele cypli jest zasypanych górami politereftalanu etylenu (PET), tworzywa sztucznego służącego do produkcji większości plastikowych butelek. Bakteria, która szczególnie upodobała sobie to tworzywo i je utylizuje, nazywa się Ideonella sakaiensis, ale nawet ona potrzebuje na to zadanie około 70 lat.

Wiele drobnoustrojów ma dość niespotykane upodobania, jeśli chodzi o odżywianie. Uwielbiająca kwas bakteria Thiobacillus concretivorans preferuje na przykład skoncentrowany kwas siarkowy, który wyżera nam dziury w spodniach i rozkłada metale. Micrococcus radiophilus z wyboru zamieszkuje zbiorniki ze ściekami z reaktorów jądrowych i odżywia się plutonem oraz innymi metalami. Radioaktywny uran jest pożerany przez maleńkie bakterie pałeczkowate Geobacter metallireducens. Przekształcają go tak, że powstaje niestanowiąca zagrożenia nierozpuszczalna forma tego pierwiastka, którą można po prostu zbierać razem z bakteriami. Niebo i powietrze też nie są wolne od wpływu mikrobów. Niektóre zarazki mogą żyć nawet na wysokości 60 kilometrów i pomagają w tworzeniu chmur lub śniegu, a także deszczu.

Tak, mikroby mogą przeżyć także w kosmosie. Podróżują na wahadłowcach kosmicznych i zasiedlają międzynarodowe stacje orbitalne. Naukowcy wystawili bakterie z Ziemi na wpływy kosmosu i okazało się, że były w stanie przeżyć 553 dni eksperymentu bez skafandrów kosmicznych. Niektóre są wręcz niezniszczalne, jak Deinococcus radiodurans, znana także jako „Conan bakteria”. Jest ona niemal całkiem odporna na radioaktywność. Kiedy jej DNA jest poddawane bombardowaniu promieniowaniem, jego elementy natychmiast znowu się naprawiają, niczym ruchome członki zombi.

Jak dotąd najbardziej zdumiewające osiągnięcie w dziedzinie przeżycia mają jednak bakterie z gatunku Streptococcus. Bakteryjne towarzystwo podróżne składające się z około 100 ziemskich wycieczkowiczów zostało wyizolowane z hermetycznie zamkniętej kamery, która przez ponad dwa lata znajdowała się na Księżycu. Jednokomórkowce najwyraźniej dotarły na ciało niebieskie w 1967 roku jako pasażerowie na gapę, w obudowie aparatu fotograficznego na pokładzie amerykańskiej sondy Surveyor 3. Być może technik montujący kamerę zakasłał i potem nie została ona wysterylizowana (bakterie Streptococcus występują w jamie ustnej). Ku zdumieniu naukowców maluchy najwyraźniej bez uszczerbku przetrwały próżnię, silne kosmiczne promieniowanie, temperatury do minus 250°C i kompletny brak pożywienia. Od owego odkrycia badaczy nurtuje pytanie, czy także inne bakterie mogłyby przetrwać w warunkach kosmosu, a jeśli tak, to jak długo.

Współpraca jest wszystkim

Tak jak Ziemia ma swój mikrobiom – w glebie, w powietrzu, w wodzie, w lasach, zakładach przemysłowych i w naszych domach – tak zwierzęta, my sami i nasze dzieci też mamy swoje mikrobiomy. Są one niepowtarzalne jak odcisk palca. Otrzymujemy je podczas porodu od matek i towarzyszą nam przez całe życie. Każde stworzenie na Ziemi rozwinęło się wraz z własną kolekcją użytecznych zarazków.

Młode warany z Komodo mikrobiom skóry i jamy gębowej dzielą ze swoim otoczeniem. Ośmiornice już kilka godzin po zapłodnieniu zostają zasiedlone przez przyjazne bakterie. Termity mogą trawić drewno tylko dlatego, że mają w układzie pokarmowym bakterie, które rozkładają niestrawną celulozę. Krowy pobierają substancje odżywcze z trawy, ponieważ umożliwiają im to mikroby zasiedlające ich czterokomorowy żołądek.

Te przykłady wyraźnie pokazują, jak ważna w naturze jest współpraca zamiast wrogiego odseparowania. Dużym wielokomórkowym organizmom, jakimi jesteśmy, łatwiej jest żyć z bakteriami w symbiozie i korzystać z ich szczególnych cech, niż mozolnie rozwijać te cechy samodzielnie.

Każdy człowiek ma mikrobiom obejmujący wiele tysięcy gatunków mikroorganizmów. Gdybyśmy przebadali swoje ciało pod mikroskopem, ujawniłby się nam fascynujący świat mikrobów. Do pracy czy do szkoły codziennie zabieramy ze sobą całe zoo – kolorową mieszankę bakterii, wirusów, robaków, grzybów i roztoczy. Według aktualnych szacunków mamy w ciele 39 bilionów komórek bakterii przypadających na 30 bilionów ludzkich komórek, co znaczy, że na jedną ludzką komórkę przypada 1,3 mikroba (indywidualne różnice w rozmiarach ciała lub masie mogą nieco zmieniać te proporcje). Można jednak łatwo sobie wyobrazić, że jesteśmy olbrzymim superorganizmem. W nas i na nas żyje 10 tysięcy mikrobiologicznych gatunków, które w sumie ważą od dwóch do trzech kilogramów – mniej więcej tyle co mózg.

Mikroby zasiedlają w ciele różne środowiska – są w uchu, w nosie, pod ramionami, w różnych odcinkach jelit – i pełnią funkcje dostosowane do tych regionów. W instytucie badawczym INRA w Paryżu przed laty opracowano mapę uniwersum jelit w całej jego różnorodności. Badacze zdołali udowodnić, że w ludzkich jelitach można w dużych ilościach potwierdzić obecność około tysiąca gatunków bakterii, przy czym każdy człowiek jest nosicielem co najmniej 170 gatunków. U wszystkich ludzi większość gatunków się powtarza[9]. Mają one różne zadania: od trawienia węglowodanów po produkcję witamin w naszym jelicie. Mikrobiom współpracuje z układem odpornościowym. Niektóre mikroby przekazują sygnały, inne mają swój wkład w zaopatrzenie w energię, jeszcze inne szkolą układ immunologiczny, aby był bardziej tolerancyjny.

Bez mikrobiomu nie moglibyśmy strawić zjadanego na śniadanie musli ani bułeczek. Rozchorowalibyśmy się albo umarli, ponieważ nie bylibyśmy w stanie wytworzyć niezbędnych do życia witamin. Załóżmy, że zgodnie z przekazem biblijnym człowieka stworzył Bóg, w takim razie, zanim stworzył Adama, musiał najpierw z całą pewnością stworzyć bakterie, bo bez dobrze funkcjonującej flory bakteryjnej jelit ani Adam, ani Ewa nie mogliby strawić jabłka.

Większość z nas w swoim postrzeganiu ma skłonność do spychania mikrobów nieco na skraj bytu. W końcu jesteśmy duzi i mądrzy, potrafimy budować miasta, wymyślać lekarstwa i projektować sieciowe technologie informatyczne. Tego bakterie, wirusy i spółka nie potrafią. Nie dysponują naszymi zdolnościami komunikacyjnymi. Na pierwszy rzut oka wydają się bardziej prymitywne od nas. Ale to jest ich największy atut: będą tutaj także i wtedy, kiedy eksploduje Słońce. Właściwie to ich planeta, a my istniejemy tylko dlatego, że nam na to pozwalają. Żyją na Ziemi od miliardów lat i świetnie sobie radzą bez nas.

Oprócz tlenu występującego na Ziemi mikroorganizmy dostarczają nam także azotu, który pobierają z powietrza. Gdyby nie one, rośliny nie mogłyby z niego korzystać, bo nie potrafią pobierać tego związku w formie gazowej. Mikroby azot z powietrza przekształcają dla nas i innych istot żywych w przyswajalne i pożyteczne nukleotydy oraz aminokwasy. W przemyśle, w produkcji nawozów, w celu przeprowadzania tych samych procesów stosuje się wysokie temperatury (około 500°C) i ogromne ciśnienie (dwustukrotność ciśnienia atmosferycznego). Bakterie radzą sobie z tym śpiewająco – ku naszej radości. Żadna istota na naszej planecie nie mogłaby istnieć bez przetwarzanego przez nie azotu.

Drobnoustroje przejęły też bardzo ważne zadanie sprzątania na Ziemi. Bez nich nic by się nie rozpadało ani nie rozkładało – na naszym globie piętrzyłyby się góry śmieci. Ostatecznie pożerają także i nas, kiedy umieramy, podobnie jak wszystkie zwierzęta i rośliny w cyklu życia. I bardzo dobrze, że tak się dzieje.

CIĄG DALSZY DOSTĘPNY W PEŁNEJ, PŁATNEJ WERSJI

PEŁNY SPIS TREŚCI:

KILKA SŁÓW WSTĘPU

CZĘŚĆ PIERWSZA. NIEWIDZIALNE ŚWIATY

1. PLANETA MIKROBÓW

Czym są mikroby?

Small, small world – niewidzialny mikrokosmos

Łacina dla zarazków

Czy bakterie uprawiają seks?

Happy birthday, życie!

Wszędzie bakterie – od początku aż do końca

Człowiek – okruch w świecie drobnoustrojów

Mikroby wyjątkowi rekordziści

Współpraca jest wszystkim

2. DOBRE MIKROBY, ZŁE MIKROBY

Pogromcy mikrobów – nasz strach przed zarazkami

Uczące się komórki immunologiczne

Utraceni przyjaciele – jak ubożeją mikrobiomy

Aseptyczne pokolenie – wynalazek alergii

3. OSTATNIE DZIKIE ZAKĄTKI W NASZYCH DOMACH

Wielkie pełzanie – kto ma władzę w mieszkaniu?

Nie jesteście państwo sami – osobista chmura mikrobów

CZĘŚĆ DRUGA. NASZE SWOJSKIE ZOO MIKROBÓW

1. BRAMA NA ŚWIAT – DRZWI DOMU I PRZEDPOKÓJ

Pasażerowie na gapę na klamkach u drzwi

Szpilki, sneakersy i spółka – zarazki na cichych podeszwach

W pogoni za tajemnicą śmierdzących stóp

Mikrokosmos w torebkach i torbach na zakupy

Dirty money – talarze, talarze, musisz wędrować!

2. KUCHNIA – O GĄBKACH I DESKACH DO KROJENIA

Zasady ruchu na blacie roboczym

Szczotki do szorowania, gąbki i gąbczaste ściereczki

Dlaczego nie należy płukać drobiu

Coolerskie zarazki w lodówce

Przyjazne mikroby na zieleninie

Dobre zarazki z sieci wodociągowej

Bakterie, które uwielbiają kawę

Naturalna ekipa sprzątająca w pojemniku na bioodpady

3. SALON – O PLEMIONACH ZAMIESZKUJĄCYCH DYWANY I MIKROBACH TV

Kto wraz ze mną wtula się w sofę?

Grypa z powodu skakania po kanałach – bakterie i wirusy, które uwielbiają TV

Pomocy, dywan żyje!

Karuzela bakterii w odkurzaczu

Zielone rośliny – świetny klimat z dobrymi drobnoustrojami

4. BIURO W DOMU – GORLIWE DROBNOUSTROJE NA KOMPUTERZE I TELEFONIE KOMÓRKOWYM

Mikroskopijni koledzy na klawiszach i myszce

Smartfony – każdy telefon komórkowy opowiada historię

5. EKSPEDYCJA W ŁAZIENCE

Od latryny do świątyni wellness

Raj dla mikrobów we współczesnej łazience

Nic nie jest tak czyste jak toaleta!

Pod prysznicem – bakterie we mgle

Podstępne legionelle

O ręcznikach, ścierkach i zasłonach prysznicowych pełnych odrębnego życia

Lady in Pink – spleśniałe życie w spoinach

Mikroby piękna – zarazki lubiące kremy i szczotki

Wszystko czyste dzięki mydłu?

Kosmate – mieszkańcy szczoteczek do zębów i innych szczecin

6. W SYPIALNI – A KTÓŻ TO ŚPI TUTAJ ZE MNĄ?

Tropikalny las w materacu

Sporo się dzieje w poduszce!

Spać jak Marilyn – w piżamie czy bez?

7. ZOO MIKROBÓW W POKOJU DZIECIĘCYM

Dziecko na pokładzie – odporność bierna i pierwsze infekcje

Domowy kurz pod lupą – raczkujące roboty i łóżeczka dziecięce

Pit stop na stole do przewijania

Smoczki – gotować czy nie?

Zabawki jako środek transportu dla zarazków i spółki

8. PIES I KOT – W DOMU Z FUTRZAKAMI

Azor jako służba dostarczająca mikrobów

Wspólnota mieszkalna z kanapowym tygrysem

Z psem i kotem do łóżka?

CZĘŚĆ TRZECIA. MIESZKAĆ PIĘKNIEJ Z MIKROBAMI

ŻYCIE Z DOBRYMI ZARAZKAMI

Jak domy kształtują nasze mikrobiomy

Jak domy mogą przyczyniać się do poprawy naszego zdrowia

Świat jutra jest mikrobiologiczny

Serdecznie was zapraszamy, zarazki!

KILKA SŁÓW NA ZAKOŃCZENIE

STAŃMY SIĘ MIŁOŚNIKAMI MIKROBÓW!

PODZIĘKOWANIA

POLECANE LEKTURY

4 Ben-Barak Idan, Small Wonders – How Microbes Rule Our World, Scribe Publications Pty, 2008.

5 Tamże, s. 5.

6 Whitman W.B. i in., Prokaryotes: The unseen majority, „Proceedings of the National Academy of Sciences” 1998, nr 95, s. 6578–6583 oraz Sogin M.L. i in., Microbial diversity in the deep sea and the underexplored „rare biosphere”, „Proceedings of the National Academy of Sciences” 2006, nr 103, s. 12 115–12 120.

7 DeDuve Christian, Die Zelle, Spektrum Akademischer Verlag, 1993.

8 Blaser Martin J., Missing Microbes, New York 2014; wyd. polskie: Utracone mikroby. Brakujące ogniwo zdrowia i gorzka prawda o nadużywaniu antybiotyków, przeł. Magdalena Golachowska, Łódź 2016.

9 Qin J., Wang J. i in., A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing, „Nature” 2010, nr 464 (7285), s. 59–65.

Spis treści

KILKA SŁÓW WSTĘPU

CZĘŚĆ PIERWSZA. NIEWIDZIALNE ŚWIATY

1. PLANETA MIKROBÓW

Czym są mikroby?

Small, small world – niewidzialny mikrokosmos

Łacina dla zarazków

Czy bakterie uprawiają seks?

Happy birthday, życie!

Wszędzie bakterie – od początku aż do końca

Człowiek – okruch w świecie drobnoustrojów

Mikroby wyjątkowi rekordziści

Współpraca jest wszystkim