Beberapa organisme, jika dibandingkan dengan yang lain, memiliki sejumlah keunggulan yang tidak dapat disangkal, misalnya, kemampuan untuk menahan suhu yang sangat tinggi atau rendah. Ada banyak sekali makhluk hidup yang tangguh di dunia ini. Dalam artikel di bawah ini Anda akan berkenalan dengan yang paling menakjubkan dari mereka. Tanpa berlebihan, mereka mampu bertahan meski dalam kondisi ekstrim.
1. Laba-laba pelompat Himalaya
Angsa gunung dikenal sebagai salah satu burung terbang tertinggi di dunia. Mereka mampu terbang di ketinggian lebih dari 6 ribu meter di atas tanah.
Tahukah Anda di mana pemukiman tertinggi di Bumi berada? Di Peru. Ini adalah kota La Rinconada, terletak di Andes dekat perbatasan dengan Bolivia di ketinggian sekitar 5.100 meter di atas permukaan laut.
Sementara itu, rekor makhluk hidup tertinggi di planet Bumi jatuh pada laba-laba pelompat Himalaya Euophrys omnisuperstes (Euophrys omnisuperstes - "berdiri di atas segalanya"), yang hidup di sudut dan celah terpencil di lereng Gunung Everest. Pendaki menemukan mereka bahkan di ketinggian 6.700 meter. Laba-laba kecil ini memakan serangga yang diterbangkan ke puncak gunung oleh angin kencang. Mereka adalah satu-satunya makhluk hidup yang secara permanen hidup pada ketinggian yang begitu tinggi, selain, tentu saja, beberapa spesies burung. Diketahui juga bahwa laba-laba pelompat Himalaya mampu bertahan hidup bahkan dalam kondisi kekurangan oksigen.
2. Pelompat kanguru raksasa
Ketika kita diminta menyebutkan nama hewan yang bisa hidup tanpa minum air dalam waktu lama, hal pertama yang terlintas di benak kita adalah unta. Namun, di gurun tanpa air, itu bisa bertahan tidak lebih dari 15 hari. Dan tidak, unta tidak menyimpan air di punuknya, seperti yang diyakini banyak orang secara keliru. Sementara itu, di Bumi masih ada hewan seperti itu yang hidup di padang pasir dan mampu hidup tanpa setetes air pun sepanjang hidup mereka!
Kanguru lompat raksasa berkerabat dengan berang-berang. Rentang hidup mereka adalah tiga sampai lima tahun. Pelompat kanguru raksasa mendapatkan air dengan makanan, dan mereka makan terutama biji-bijian.
Pelompat kanguru raksasa, seperti yang dicatat para ilmuwan, tidak berkeringat sama sekali, sehingga mereka tidak kehilangan, tetapi, sebaliknya, menumpuk air di dalam tubuh. Anda dapat menemukannya di Death Valley (California). Kanguru lompat raksasa saat ini terancam punah.
3. Cacing tahan terhadap suhu tinggi
Karena air menghantarkan panas dari tubuh manusia sekitar 25 kali lebih efisien daripada udara, suhu 50 derajat Celcius di kedalaman laut akan jauh lebih berbahaya daripada di darat. Itulah sebabnya bakteri berkembang di bawah air, dan bukan organisme multiseluler yang tidak dapat menahan suhu yang terlalu tinggi. Tapi ada pengecualian...
Cacing annelid laut dalam Paralvinella sulfincola (Paralvinella sulfincola), yang hidup di dekat lubang hidrotermal di dasar Samudra Pasifik, mungkin adalah makhluk hidup yang paling menyukai panas di planet ini. Hasil percobaan yang dilakukan oleh para ilmuwan dengan memanaskan akuarium menunjukkan bahwa cacing ini lebih suka menetap di tempat yang suhunya mencapai 45-55 derajat Celcius.
4 Hiu Tanah Hijau
Hiu Greenland adalah salah satu makhluk hidup terbesar di planet Bumi, tetapi para ilmuwan hampir tidak tahu apa-apa tentang mereka. Mereka berenang sangat lambat, setara dengan rata-rata perenang amatir. Namun, hampir tidak mungkin untuk melihat hiu Greenland di perairan laut, karena mereka biasanya hidup di kedalaman 1.200 meter.
Hiu Greenland juga dianggap sebagai makhluk paling dingin di dunia. Mereka lebih suka tinggal di tempat yang suhunya mencapai 1-12 derajat Celcius.
Hiu Greenland hidup di perairan dingin, oleh karena itu mereka harus menghemat energi; ini menjelaskan fakta bahwa mereka berenang sangat lambat - dengan kecepatan tidak lebih dari dua kilometer per jam. Hiu Greenland juga disebut "hiu tidur". Dalam makanan, mereka tidak pilih-pilih: mereka makan semua yang bisa mereka tangkap.
Menurut beberapa ilmuwan, harapan hidup hiu kutub Greenland bisa mencapai 200 tahun, tetapi sejauh ini belum terbukti.
5. Cacing Setan
Selama beberapa dekade, para ilmuwan berpikir bahwa hanya organisme bersel tunggal yang dapat bertahan hidup di kedalaman yang sangat dalam. Diyakini bahwa bentuk kehidupan multiseluler tidak dapat hidup di sana karena kekurangan oksigen, tekanan, dan suhu tinggi. Namun, baru-baru ini, para peneliti telah menemukan cacing mikroskopis di kedalaman beberapa ribu meter dari permukaan bumi.
Nematoda Halicephalobus mephisto, dinamai setan dari cerita rakyat Jerman, ditemukan oleh Gaetan Borgoni dan Tallis Onstott pada tahun 2011 dalam sampel air yang diambil pada kedalaman 3,5 kilometer di sebuah gua di Afrika Selatan. Para ilmuwan telah menemukan bahwa mereka menunjukkan ketahanan yang tinggi dalam berbagai kondisi ekstrem, seperti cacing gelang yang selamat dari bencana pesawat ulang-alik Columbia pada 1 Februari 2003. Penemuan cacing setan dapat memperluas pencarian kehidupan di Mars dan setiap planet lain di galaksi kita.
6. Katak
Para ilmuwan telah memperhatikan bahwa beberapa jenis katak benar-benar membeku dengan awal musim dingin dan, mencair di musim semi, kembali ke kehidupan penuh. Di Amerika Utara, ada lima spesies katak tersebut, yang paling umum adalah Rana sylvatica, atau Katak Kayu.
Katak hutan tidak tahu cara menggali tanah, jadi dengan cuaca dingin, mereka bersembunyi di bawah daun yang jatuh dan membeku, seperti segala sesuatu di sekitarnya. Di dalam tubuh, mereka memiliki mekanisme pelindung "antibeku" alami, dan mereka, seperti komputer, masuk ke "mode tidur". Untuk bertahan hidup di musim dingin mereka sebagian besar diperbolehkan oleh cadangan glukosa di hati. Namun yang paling menakjubkan adalah Katak Kayu menunjukkan kemampuannya yang luar biasa baik di alam liar maupun di laboratorium.
7 Bakteri Laut Dalam
Kita semua tahu bahwa titik terdalam dari Samudra Dunia adalah Palung Mariana, yang terletak di kedalaman lebih dari 11 ribu meter. Di dasarnya, tekanan air mencapai 108,6 MPa, yaitu sekitar 1072 kali lebih tinggi dari tekanan atmosfer normal di tingkat Samudra Dunia. Beberapa tahun yang lalu, para ilmuwan yang menggunakan kamera resolusi tinggi yang ditempatkan di bola kaca menemukan amuba raksasa di Palung Mariana. Menurut James Cameron, yang memimpin ekspedisi, bentuk kehidupan lain juga berkembang di dalamnya.
Setelah mempelajari sampel air dari dasar Palung Mariana, para ilmuwan menemukan sejumlah besar bakteri di dalamnya, yang, secara mengejutkan, berkembang biak secara aktif, terlepas dari kedalaman dan tekanan yang luar biasa.
8. Bdelloidea
Rotifera Bdelloidea adalah invertebrata kecil yang biasa ditemukan di air tawar.
Perwakilan dari rotifera Bdelloidea tidak memiliki jantan, dan populasinya hanya diwakili oleh betina partenogenetik. Bdelloidea bereproduksi secara aseksual, yang menurut para ilmuwan, berdampak negatif pada DNA mereka. Dan apa cara terbaik untuk mengatasi efek berbahaya ini? Jawaban: memakan DNA bentuk kehidupan lain. Melalui pendekatan ini, Bdelloidea telah mengembangkan kemampuan luar biasa untuk menahan dehidrasi ekstrem. Selain itu, mereka dapat bertahan hidup bahkan setelah menerima dosis radiasi yang mematikan bagi sebagian besar organisme hidup.
Para ilmuwan percaya bahwa kemampuan Bdelloidea untuk memperbaiki DNA pada awalnya diberikan kepada mereka untuk bertahan hidup dalam kondisi suhu tinggi.
9. Kecoa
Ada mitos populer bahwa setelah perang nuklir, hanya kecoak yang akan bertahan hidup di Bumi. Serangga ini dapat bertahan berminggu-minggu tanpa makanan dan air, tetapi yang lebih menakjubkan adalah kenyataan bahwa mereka dapat hidup berhari-hari setelah kehilangan kepala. Kecoak muncul di Bumi 300 juta tahun yang lalu, bahkan lebih awal dari dinosaurus.
Tuan rumah MythBusters di salah satu program memutuskan untuk menguji kelangsungan hidup kecoak dalam beberapa percobaan. Pertama, mereka mengekspos sejumlah serangga ke radiasi 1.000 rad, dosis yang mampu membunuh manusia yang sehat dalam hitungan menit. Hampir setengah dari mereka berhasil bertahan hidup. Setelah MythBusters meningkatkan daya radiasi menjadi 10 ribu rad (seperti pada bom atom Hiroshima). Kali ini, hanya 10 persen kecoak yang selamat. Ketika daya radiasi mencapai 100 ribu rad, sayangnya tidak ada satu pun kecoa yang berhasil bertahan hidup.
10 Tardigrade
Invertebrata mikroskopis air, tardigrades, bisa dibilang makhluk hidup paling keras di planet Bumi. Ini, sampai batas tertentu, makhluk lucu ini mampu bertahan dari segala hal: dingin, panas, tekanan tinggi, dan bahkan radiasi yang kuat. Tardigrada mampu bertahan hidup di lingkungan ekstrem dengan mengalami dehidrasi yang bisa bertahan hingga puluhan tahun! Mereka kembali ke keberadaan penuh segera setelah mereka berada di dalam air.
Bahan disiapkan oleh Rosemarina
P.S. Nama saya Alexander. Ini adalah proyek pribadi saya yang independen. Saya sangat senang jika Anda menyukai artikel tersebut. Ingin membantu situs? Lihat saja iklan di bawah untuk apa yang baru-baru ini Anda cari.
Situs hak cipta © - Berita ini milik situs, dan merupakan kekayaan intelektual blog, dilindungi oleh undang-undang hak cipta dan tidak dapat digunakan di mana pun tanpa tautan aktif ke sumbernya. Baca lebih lanjut - "Tentang Kepengarangan"
Apakah Anda mencari ini? Mungkin ini adalah apa yang Anda tidak dapat menemukan begitu lama?
Transformasi energi sinar matahari dan organisme yang menggunakannya
Hari ini kita akan berbicara tentang organisme yang menggunakan energi matahari dalam kehidupan mereka. Untuk melakukan ini, Anda perlu menyentuh ilmu seperti bioenergi. Ini mempelajari metode konversi energi oleh organisme hidup dan penggunaannya dalam proses kehidupan. Bioenergi didasarkan pada termodinamika. Ilmu ini menjelaskan mekanisme untuk mengubah berbagai jenis energi menjadi satu sama lain. Termasuk penggunaan dan transformasi energi matahari oleh berbagai organisme. Dengan bantuan termodinamika, dimungkinkan untuk sepenuhnya menggambarkan mekanisme energi dari proses yang terjadi di sekitar kita. Tetapi dengan bantuan termodinamika tidak mungkin untuk memahami sifat dari proses ini atau itu. Pada artikel ini kami akan mencoba menjelaskan mekanisme penggunaan energi matahari oleh organisme hidup.
Untuk menggambarkan transformasi energi pada organisme hidup atau objek lain di planet kita, kita harus mempertimbangkannya dari sudut pandang termodinamika. Artinya, sistem yang bertukar energi dengan lingkungan dan benda-benda. Mereka dapat dibagi menjadi sistem berikut:
- tertutup;
- terpencil;
- Membuka.
Setelah beberapa saat, zat-zat ini terurai dan memberi tubuh energi. Produk pembusukan mereka dikeluarkan dari tubuh. Tempat mereka di dalam tubuh diisi oleh molekul lain. Dalam hal ini, integritas struktur tubuh tidak dilanggar. Asimilasi dan pemrosesan energi seperti itu di dalam tubuh memastikan pembaruan tubuh. Metabolisme energi diperlukan untuk keberadaan semua organisme hidup. Ketika proses konversi energi dalam tubuh berhenti, ia mati.
Sinar matahari adalah sumber energi biologis di Bumi. Energi nuklir Matahari menyediakan pembangkitan energi radiasi. Atom hidrogen di bintang kita diubah menjadi atom He sebagai hasil reaksi. Energi yang dilepaskan selama reaksi dilepaskan dalam bentuk radiasi gamma. Reaksinya sendiri terlihat seperti ini:
4H He4 + 2e + hv, di mana
v panjang gelombang sinar gamma;
h adalah konstanta Planck.
Kemudian, setelah interaksi radiasi gamma dan elektron, energi dilepaskan dalam bentuk foton. Energi cahaya ini dipancarkan oleh benda angkasa.
Ketika energi matahari mencapai permukaan planet kita, itu ditangkap dan diubah oleh tanaman. Di dalamnya, energi matahari diubah menjadi energi kimia, yang disimpan dalam bentuk ikatan kimia. Ini adalah ikatan yang menghubungkan atom dalam molekul. Contohnya adalah sintesis glukosa pada tumbuhan. Tahap pertama dari konversi energi ini adalah fotosintesis. Tumbuhan menyediakannya dengan bantuan klorofil. Pigmen ini memastikan konversi energi radiasi menjadi energi kimia. Ada sintesis karbohidrat dari H2O dan CO2. Ini memastikan pertumbuhan tanaman dan transfer energi ke tahap berikutnya.
Tahap selanjutnya terjadi transfer energi dari tumbuhan ke hewan atau bakteri. Pada tahap ini, energi karbohidrat pada tumbuhan diubah menjadi energi biologis. Ini terjadi dalam proses oksidasi molekul tanaman. Jumlah energi yang diterima sesuai dengan jumlah yang dihabiskan untuk sintesis. Sebagian dari energi ini diubah menjadi panas. Akibatnya, energi disimpan dalam ikatan makroergik adenosin trifosfat. Jadi energi matahari, melewati serangkaian transformasi, muncul pada organisme hidup dalam bentuk yang berbeda.
Di sini perlu menjawab pertanyaan yang sering diajukan: "Organel apa yang menggunakan energi sinar matahari?". Ini adalah kloroplas yang terlibat dalam proses fotosintesis. Mereka menggunakannya untuk sintesis zat organik dari zat anorganik.
Aliran energi yang terus menerus adalah inti dari semua kehidupan. Itu terus bergerak di antara sel dan organisme. Pada tingkat sel, ada mekanisme yang efektif untuk konversi energi. Ada 2 struktur utama di mana konversi energi terjadi:
- Kloroplas;
- Mitokondria.
Manusia, seperti organisme hidup lainnya di planet ini, mengisi kembali pasokan energinya dari makanan. Selain itu, bagian dari produk yang dikonsumsi berasal dari tumbuhan (apel, kentang, mentimun, tomat), dan bagian dari hewan (daging, ikan, dan makanan laut lainnya). Hewan yang kita makan juga mendapatkan energi dari tumbuhan. Oleh karena itu, semua energi yang diterima oleh tubuh kita diubah dari tumbuhan. Dan mereka mendapatkannya sebagai hasil dari konversi energi matahari.
Menurut jenis produksi energi, semua organisme dapat dibagi menjadi dua kelompok:
- fototrof. Menarik energi dari sinar matahari;
- Kemotrof. Mereka menerima energi selama reaksi redoks.
Artinya, energi matahari digunakan oleh tanaman, dan hewan menerima energi yang ada dalam molekul organik saat memakan tanaman.
Bagaimana energi diubah dalam organisme hidup?
Ada 3 jenis energi utama yang diubah oleh organisme:
- Konversi energi radiasi. Jenis energi ini membawa sinar matahari. Pada tumbuhan, energi radiasi ditangkap oleh pigmen klorofil. Sebagai hasil fotosintesis, itu berubah menjadi energi kimia. Itu, pada gilirannya, digunakan dalam proses sintesis oksigen dan reaksi lainnya. Sinar matahari membawa energi kinetik, dan pada tumbuhan berubah menjadi energi potensial. Cadangan energi yang dihasilkan disimpan dalam nutrisi. Misalnya, dalam karbohidrat;
- Konversi energi kimia. Dari karbohidrat dan molekul lain, ia berubah menjadi energi ikatan fosfat berenergi tinggi. Transformasi ini terjadi di mitokondria.
- Konversi energi ikatan fosfat makroergik. Ini dikonsumsi oleh sel-sel organisme hidup untuk melakukan berbagai jenis pekerjaan (mekanik, listrik, osmotik, dll.).
Selama transformasi ini, sebagian dari cadangan energi hilang dan hilang dalam bentuk panas.
Penggunaan energi yang tersimpan oleh organisme
Dalam proses metabolisme, tubuh menerima cadangan energi yang digunakan untuk pekerjaan biologis. Ini bisa berupa pekerjaan ringan, mekanik, listrik, kimia. Dan sebagian besar energi yang dikeluarkan tubuh dalam bentuk panas.
Jenis energi utama dalam tubuh dijelaskan secara singkat di bawah ini:
- Mekanis. Ini mencirikan pergerakan makrobodi, serta kerja mekanis dari gerakan mereka. Ini dapat dibagi menjadi kinetik dan potensial. Yang pertama ditentukan oleh kecepatan pergerakan benda-benda makro, dan yang kedua ditentukan oleh lokasi mereka dalam hubungannya satu sama lain;
- Bahan kimia. Hal ini ditentukan oleh interaksi atom dalam molekul. Ini adalah energi elektron yang bergerak di sepanjang orbit molekul dan atom;
- Listrik. Ini adalah interaksi partikel bermuatan, yang menyebabkan mereka bergerak dalam medan listrik;
- Osmotik. Itu dikonsumsi ketika bergerak melawan gradien konsentrasi molekul zat;
- energi regulasi.
- Panas. Itu ditentukan oleh pergerakan atom dan molekul yang kacau balau. Karakteristik utama dari gerakan ini adalah suhu. Jenis energi ini adalah yang paling terdevaluasi dari semua yang tercantum di atas.
E h = 3/2rT, dimana
r Konstanta Boltzmann (1,380*10 -16 erg/deg).
Di bawah ini adalah daftar 10 makhluk luar biasa tangguh yang mampu bertahan hidup dalam kondisi di mana tidak ada makhluk lain yang dapat bertahan hidup.
Laba-laba pelompat adalah keluarga laba-laba yang mengandung lebih dari 500 genera dan sekitar 5.000 spesies, yang merupakan sekitar 13% dari semua spesies laba-laba. Laba-laba pelompat memiliki penglihatan yang sangat baik dan juga mampu melompat jauh melebihi ukuran tubuhnya. Pemburu diurnal aktif ini tersebar luas di seluruh dunia, termasuk gurun, hutan hujan, dan pegunungan. Pada tahun 1975, perwakilan dari keluarga ini ditemukan bahkan di puncak gunung tertinggi di dunia - Everest.
Kesembilan dalam daftar adalah Giant Jumping Kangaroo, hewan pengerat yang terancam punah dan hanya ditemukan di negara bagian California, AS. Harapan hidupnya adalah 2-4 tahun. Selama hidupnya yang singkat, hewan pengerat itu dapat hidup tanpa setetes air pun. Mereka mendapatkan kelembaban yang diperlukan untuk hidup dari makanan, dan ini terutama biji-bijian.
Cacing Pompeii (Alvinella pompejana)
Cacing Pompeii adalah spesies cacing laut dalam yang ditemukan pada awal 1980-an di Pasifik Timur Laut. Cacing berwarna abu-abu pucat ini bisa tumbuh hingga panjang 13 cm. Cacing Pompeian tetap belum dijelajahi untuk waktu yang lama, karena ketika mencoba mengangkatnya ke permukaan, ia pasti mati. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa selama pendakian, tekanan biasa untuk cacing Pompeian menurun. Namun, baru-baru ini para ilmuwan Prancis, dengan bantuan peralatan khusus yang mempertahankan tekanan lingkungan yang diperlukan, berhasil membawa beberapa individu ke laboratorium dalam keadaan hidup dan sehat. Ternyata cacing ini mampu bertahan hidup pada suhu yang agak tinggi. Suhu optimal bagi mereka adalah 42 ° C, tetapi ketika dipanaskan hingga 50-55 ° C, cacing itu mati.
Hiu Greenland adalah salah satu hiu terbesar dan paling sedikit dipelajari di dunia. Mereka hidup di perairan Atlantik Utara pada suhu 1–12 ° C dan kedalaman hingga 2.200 meter, di mana perkiraan tekanannya adalah 220 atmosfer, atau sekitar 9.700 kilogram per sentimeter persegi. Hiu kutub Greenland sangat lambat, kecepatan rata-rata mereka 1,6 km / jam, dan maksimum 2,7 km / jam, maka nama kedua "hiu tidur". Mereka memakan hampir semua yang bisa mereka tangkap. Individu terbesar dari hiu ini dapat mencapai hingga 7,3 m dan berat hingga 1,5 ton, tetapi panjang rata-rata bervariasi dari 2,44 hingga 4,8 m, dan berat rata-rata tidak melebihi 400 kg. Umur pasti mereka tidak diketahui, meskipun ada teori bahwa mereka dapat hidup hingga 200 tahun. Ini adalah salah satu hewan yang hidup terpanjang di planet ini.
Selama beberapa dekade, para ilmuwan percaya bahwa hanya organisme bersel tunggal yang dapat bertahan hidup di kedalaman yang sangat dalam di bawah tanah karena tekanan tinggi, kekurangan oksigen, dan suhu ekstrem. Namun, setelah Gaetan Borgoni dan Tallis Onstott menemukan organisme multiseluler ini dalam bijih di tambang emas Beatrix dan Prefontaine di Afrika Selatan pada kedalaman 0,9 km, 1,3 km, dan 3,6 km di bawah permukaan bumi pada tahun 2011, hipotesis tersebut terbantahkan. Cacing yang ditemukan, panjang 0,52-0,56 mm, hidup dalam akumulasi kecil air, yang suhunya 48 ° C. Halicephalobus mephisto mungkin adalah organisme multiseluler hidup terdalam di planet ini.
Beberapa jenis katak ditemukan benar-benar beku, tetapi dengan awal musim semi, mereka "mencair" dan melanjutkan aktivitas vitalnya. Ada lima spesies katak yang diketahui di Amerika Utara. Yang paling umum adalah katak pohon, yang, untuk menahan musim dingin, bersembunyi di bawah daun dan membeku. Yang paling menarik adalah selama hibernasi seperti itu, jantung katak berhenti.
Banyak orang tahu bahwa titik terdalam dari Samudra Dunia, serta tempat yang paling jarang dijelajahi di planet ini, adalah Palung Mariana, sedalam 11 km, di mana tekanannya sekitar 1072 kali tekanan atmosfer normal. Pada tahun 2011, para ilmuwan menggunakan kamera resolusi tinggi dan bathyscaphe modern menemukan amuba raksasa di kedalaman 10.641 meter, yang beberapa kali lebih besar (10 cm) dari kerabat mereka.
Bdelloidea
Bdelloidea adalah hewan dari kelas rotifer yang hidup di air tawar, tanah lembab, dan lumut basah di seluruh dunia. Mereka adalah organisme mikroskopis, yang panjangnya tidak melebihi 150-700 mikron (0,15-0,7 mm). Mereka tidak terlihat dengan mata telanjang, tetapi jika dilihat melalui kaca pembesar, hewan Bdelloidea dapat dilihat sebagai titik putih kecil. Mereka mampu bertahan hidup dalam kondisi kering yang keras karena anhydrobiosis, suatu kondisi yang memungkinkan tubuh hewan mengalami dehidrasi dengan cepat dan dengan demikian menahan kekeringan. Ternyata, dalam keadaan ini hewan itu bisa bertahan hingga 9 tahun, menunggu kondisi yang menguntungkan untuk kembali. Menariknya, belum ada satu pun perwakilan pria yang ditemukan sejak penemuan itu.
kecoak
Sebuah mitos populer mengatakan bahwa jika terjadi perang nuklir, satu-satunya yang selamat di Bumi adalah kecoak. Tidak mengherankan, mereka dianggap sebagai salah satu serangga paling tangguh, mampu hidup tanpa makanan dan air selama satu bulan. Dan dosis radiasi mematikan untuk serangga ini adalah 6-15 kali lebih besar daripada, misalnya, untuk manusia. Namun, mereka masih tidak tahan terhadap radiasi, misalnya lalat buah. Fosil kecoa yang ditemukan menunjukkan bahwa mereka hidup 295-354 juta tahun yang lalu, sehingga mendahului dinosaurus, meskipun kecoak ini tentu saja berbeda dalam penampilan dari kecoak modern.
Tardigrades adalah hewan mikroskopis yang pertama kali dijelaskan oleh pendeta Jerman Johann August Ephraim Götze pada tahun 1773. Mereka didistribusikan di seluruh dunia, termasuk dasar laut dan daerah kutub di khatulistiwa. Paling sering dihuni oleh lumut dan lumut bantal. Ukuran tubuh invertebrata tembus pandang ini adalah 0,1-1,5 mm. Tardigrades memiliki stamina yang luar biasa. Para ilmuwan telah menemukan bahwa tardigrades mampu bertahan hidup selama beberapa menit pada suhu 151 °C, dan juga dapat hidup selama beberapa hari pada suhu minus 200 °C. Mereka juga menyerah pada radiasi 570.000 roentgen, dan sekitar 50% tardigrades tetap hidup (untuk manusia, dosis mematikan 500 roentgen). Mereka juga ditempatkan di ruang bertekanan tinggi khusus yang diisi dengan air dan terpapar 6.000 atmosfer, yang 6 kali lebih besar dari tekanan di dasar Palung Mariana - hewan-hewan itu tetap hidup. Ada kasus yang diketahui ketika lumut, yang diambil dari gurun sekitar 120 tahun setelah mengering, ditempatkan di air, dan salah satu tardigrade yang hidup di dalamnya menunjukkan tanda-tanda kehidupan.
Alam semesta dipenuhi dengan energi, tetapi hanya beberapa jenis yang cocok untuk organisme hidup. Sumber energi utama untuk sebagian besar proses biologis di planet kita adalah sinar matahari. Kekuatan radiasi Matahari diperkirakan rata-rata 4 × 10 33 erg / s, yang membuat bintang kita kehilangan massa 10 -15 -10 -14 tahunan. Ada juga penghasil emisi yang jauh lebih kuat. Misalnya, 1-2 kali dalam satu abad di galaksi kita ada ledakan supernova yang masing-masing disertai ledakan kuat dengan kekuatan lebih dari 10 41 erg/s. Dan quasar (inti galaksi ratusan juta tahun cahaya dari kita) memancarkan kekuatan yang lebih besar - 10 46 -10 47 erg / s.
Sel adalah unit dasar kehidupan, ia terus bekerja untuk mempertahankan strukturnya, dan oleh karena itu membutuhkan pasokan energi bebas yang konstan. Secara teknologi, tidak mudah baginya untuk memecahkan masalah seperti itu, karena sel hidup harus melepaskan dan menggunakan energi pada suhu konstan (dan agak rendah) dalam media encer berair. Dalam perjalanan evolusi, selama ratusan juta tahun, mekanisme molekuler yang elegan dan sempurna telah terbentuk yang dapat beroperasi dengan efisiensi yang tidak biasa dalam kondisi yang sangat ringan. Akibatnya, efisiensi energi seluler jauh lebih tinggi daripada perangkat rekayasa apa pun yang ditemukan oleh manusia.
Transformator energi seluler adalah kompleks protein khusus yang tertanam dalam membran biologis. Terlepas dari apakah energi bebas memasuki sel dari luar secara langsung dengan kuanta cahaya (selama fotosintesis) atau sebagai akibat dari oksidasi produk makanan dengan oksigen atmosfer (selama respirasi), ia memulai pergerakan elektron. Akibatnya, molekul adenosin trifosfat (ATP) diproduksi dan perbedaan potensial elektrokimia melintasi membran biologis meningkat. ATP dan potensial membran adalah dua sumber energi yang relatif stasioner untuk semua jenis pekerjaan intraseluler.
Pergerakan materi melalui sel dan organisme mudah dirasakan oleh kesadaran kita sebagai kebutuhan akan makanan, air, udara, dan pembuangan limbah. Pergerakan energi hampir tidak terlihat. Pada tingkat sel, kedua aliran ini berinteraksi bersama dalam jaringan reaksi kimia yang sangat kompleks yang membentuk metabolisme sel. Proses kehidupan di tingkat mana pun, dari biosfer hingga sel tunggal, pada dasarnya melakukan tugas yang sama: mengubah nutrisi, energi, dan informasi menjadi massa sel yang meningkat, produk limbah, dan panas.
Kemampuan untuk menangkap energi dan menyesuaikannya untuk melakukan berbagai jenis pekerjaan, tampaknya, adalah kekuatan hidup yang telah menarik para filsuf sejak zaman dahulu. Di pertengahan abad XIX. fisika merumuskan hukum kekekalan energi, yang menyatakan bahwa energi dilestarikan dalam sistem yang terisolasi; sebagai hasil dari proses tertentu, ia dapat diubah menjadi bentuk lain, tetapi kuantitasnya akan selalu konstan. Namun, organisme hidup bukanlah sistem tertutup. Setiap sel hidup telah menyadari hal ini selama ratusan juta tahun dan terus menerus mengisi kembali cadangan energinya.
Sepanjang tahun, tumbuhan darat dan laut memanipulasi sejumlah besar materi dan energi: mereka mengasimilasi 1,5 × 10 11 ton karbon dioksida, menguraikan 1,2 × 10 11 ton air, melepaskan 2 × 10 11 ton oksigen bebas dan menyimpan 6 × 10 20 kalori energi matahari berupa energi kimia hasil fotosintesis. Banyak organisme, seperti hewan, jamur, dan sebagian besar bakteri, tidak mampu melakukan fotosintesis: aktivitas hidupnya sepenuhnya bergantung pada bahan organik dan oksigen, yang dihasilkan oleh tumbuhan. Oleh karena itu, kita dapat dengan aman mengatakan bahwa, secara umum, biosfer ada karena energi matahari, dan orang bijak kuno sama sekali tidak salah ketika mereka menyatakan bahwa matahari adalah dasar kehidupan.
Pengecualian terhadap pandangan heliosentris aliran energi global adalah jenis bakteri tertentu yang hidup melalui proses anorganik, seperti reduksi karbon dioksida menjadi metana atau oksidasi hidrogen sulfida. Beberapa dari makhluk "chemolithotrophic" ini dipelajari dengan baik (misalnya, bakteri metanogenik yang hidup di perut sapi), tetapi jumlah mereka yang besar tidak diketahui bahkan oleh ahli mikrobiologi. Kebanyakan chemolithotrophs telah memilih habitat yang sangat tidak nyaman yang sangat sulit untuk dijelajahi - kekurangan oksigen, terlalu asam atau terlalu panas. Banyak dari organisme ini tidak dapat tumbuh dalam kultur murni. Sampai baru-baru ini, kemolitotrof umumnya dianggap sebagai sesuatu yang eksotis, menarik dari sudut pandang biokimia, tetapi tidak begitu penting untuk anggaran energi planet ini. Di masa depan, posisi ini mungkin salah karena dua alasan. Pertama, bakteri semakin banyak ditemukan di tempat-tempat yang sebelumnya dianggap steril: di bebatuan yang sangat dalam dan panas di kerak bumi. Di zaman kita, begitu banyak habitat organisme telah diidentifikasi yang dapat mengekstrak energi dari proses geokimia sehingga populasinya mungkin merupakan proporsi yang signifikan dari total biomassa planet ini. Kedua, ada alasan untuk percaya bahwa makhluk hidup pertama bergantung pada sumber energi anorganik. Jika asumsi ini dibenarkan, pandangan kita tentang aliran energi global dan hubungannya dengan asal usul kehidupan dapat berubah secara signifikan.
Beberapa organisme memiliki keunggulan khusus yang memungkinkan mereka bertahan dalam kondisi paling ekstrem, di mana yang lain tidak dapat mengatasinya. Di antara kemampuan ini, ketahanan terhadap tekanan yang sangat besar, suhu ekstrim dan lain-lain dapat dicatat. Sepuluh makhluk dari daftar kami ini akan memberikan peluang bagi siapa saja yang berani mengklaim gelar organisme paling keras.
10 Laba-laba Melompat Himalaya
Angsa liar Asia terkenal karena terbang lebih dari 6,5 kilometer, sedangkan pemukiman manusia tertinggi adalah 5.100 meter di Andes Peru. Namun, rekor ketinggian tinggi bukan milik angsa sama sekali, tetapi milik laba-laba pelompat Himalaya (Euophrys omnisuperstes). Hidup di ketinggian lebih dari 6.700 meter, laba-laba ini memakan serangga kecil yang dibawa ke sana oleh hembusan angin. Ciri utama serangga ini adalah kemampuannya untuk bertahan hidup dalam kondisi hampir tidak ada oksigen.
9 Jumper Kanguru Raksasa
Biasanya, ketika kita memikirkan hewan yang bisa hidup paling lama tanpa air, unta langsung muncul di benak kita. Tapi unta bisa bertahan hidup tanpa air di gurun hanya selama 15 hari. Sementara itu, Anda akan terkejut ketika mengetahui bahwa ada binatang di dunia yang dapat hidup seumur hidupnya tanpa meminum setetes air pun. Pelompat kanguru raksasa adalah kerabat dekat berang-berang. Harapan hidup rata-rata mereka biasanya 3 sampai 5 tahun. Mereka biasanya mendapatkan kelembapan dari makanan dengan memakan berbagai biji-bijian. Selain itu, hewan pengerat ini tidak berkeringat, sehingga menghindari kehilangan air tambahan. Biasanya hewan ini hidup di Lembah Kematian, dan saat ini terancam punah.
Karena panas dalam air lebih efisien ditransfer ke organisme, suhu air 50 derajat Celcius akan jauh lebih berbahaya daripada suhu udara yang sama. Untuk alasan ini, bakteri mendominasi berkembang biak di mata air panas di bawah air, yang tidak dapat dikatakan tentang bentuk kehidupan multiseluler. Namun, ada jenis cacing khusus yang disebut paralvinella sulfincola, yang senang menetap di tempat yang suhu airnya mencapai 45-55 derajat. Para ilmuwan melakukan percobaan di mana salah satu dinding akuarium dipanaskan, akibatnya cacing lebih suka tinggal di tempat ini, mengabaikan tempat yang lebih dingin. Dipercaya bahwa fitur ini telah berkembang pada cacing sehingga mereka dapat memakan bakteri yang melimpah di sumber air panas. Karena mereka tidak memiliki musuh alami sebelumnya, bakteri ini relatif mudah dimangsa.
7 Hiu Tanah Hijau
Hiu Greenland adalah salah satu hiu terbesar dan paling sedikit dipelajari di planet ini. Terlepas dari kenyataan bahwa mereka berenang cukup lambat (setiap perenang amatir dapat menyusul mereka), mereka sangat jarang. Ini disebabkan oleh fakta bahwa spesies hiu ini, biasanya, hidup di kedalaman 1.200 meter. Selain itu, hiu ini adalah salah satu yang paling tahan terhadap dingin. Biasanya dia lebih suka tinggal di air, yang suhunya berfluktuasi antara 1 dan 12 derajat Celcius. Karena hiu ini hidup di perairan dingin, mereka harus bergerak sangat lambat untuk meminimalkan penggunaan energi mereka. Dalam makanan mereka tidak terbaca dan memakan segala sesuatu yang menghalangi jalan mereka. Rumor mengatakan bahwa umur mereka adalah sekitar 200 tahun, tetapi belum ada yang bisa mengkonfirmasi atau menyangkalnya.
6. Cacing Setan
Selama beberapa dekade, para ilmuwan percaya bahwa hanya organisme bersel tunggal yang dapat bertahan hidup di kedalaman yang sangat dalam. Menurut pendapat mereka, tekanan tinggi, kekurangan oksigen, dan suhu ekstrem menghalangi makhluk multiseluler. Tapi kemudian cacing mikroskopis ditemukan di kedalaman beberapa kilometer. Dinamakan halicephalobus mephisto, setelah setan dari cerita rakyat Jerman, mereka ditemukan dalam sampel air 2,2 kilometer di bawah tanah di sebuah gua di Afrika Selatan. Mereka mampu bertahan dalam kondisi lingkungan yang ekstrem, menunjukkan bahwa kehidupan mungkin terjadi di Mars dan planet lain di galaksi kita.
5. Katak
Beberapa spesies katak dikenal luas karena kemampuannya untuk benar-benar membeku selama periode musim dingin dan hidup kembali dengan datangnya musim semi. Lima spesies katak ini telah ditemukan di Amerika Utara, yang paling umum adalah katak pohon biasa. Karena katak pohon tidak terlalu kuat dalam menggali, mereka hanya bersembunyi di bawah daun yang jatuh. Mereka memiliki zat seperti antibeku di pembuluh darah mereka, dan meskipun jantung mereka akhirnya berhenti, ini hanya sementara. Dasar dari teknik bertahan hidup mereka adalah konsentrasi besar glukosa yang memasuki aliran darah dari hati katak. Yang lebih mengejutkan adalah fakta bahwa katak mampu menunjukkan kemampuannya untuk membeku tidak hanya di lingkungan alami, tetapi juga di laboratorium, memungkinkan para ilmuwan mengungkap rahasia mereka.
(spanduk_iklan_inline)
4 Mikroba Laut Dalam
Kita semua tahu bahwa titik terdalam di dunia adalah Palung Mariana. Kedalamannya mencapai hampir 11 kilometer, dan tekanan di sana melebihi tekanan atmosfer sebanyak 1100 kali. Beberapa tahun yang lalu, para ilmuwan berhasil menemukan amuba raksasa di sana, yang berhasil mereka tangkap dengan kamera resolusi tinggi dan dilindungi oleh bola kaca dari tekanan luar biasa yang terjadi di bagian bawah. Selain itu, ekspedisi baru-baru ini yang dikirim oleh James Cameron sendiri menunjukkan bahwa bentuk kehidupan lain mungkin ada di kedalaman Palung Mariana. Sampel sedimen dasar diperoleh, yang membuktikan bahwa depresi benar-benar penuh dengan mikroba. Fakta ini mengejutkan para ilmuwan, karena kondisi ekstrem yang terjadi di sana, serta tekanan yang sangat besar, jauh dari surga.
3. Bdelloidea
Rotifera Bdelloidea adalah invertebrata betina yang sangat kecil, biasanya ditemukan di air tawar. Sejak penemuan mereka, tidak ada pejantan dari spesies ini yang ditemukan, dan rotifera sendiri bereproduksi secara aseksual, yang pada gilirannya menghancurkan DNA mereka sendiri. Mereka mengembalikan DNA asli mereka dengan memakan jenis mikroorganisme lain. Berkat kemampuan ini, rotifera dapat menahan dehidrasi ekstrim, apalagi, mereka mampu menahan tingkat radiasi yang akan membunuh sebagian besar organisme hidup di planet kita. Para ilmuwan percaya bahwa kemampuan mereka untuk memperbaiki DNA mereka muncul sebagai akibat dari kebutuhan untuk bertahan hidup di lingkungan yang sangat gersang.
2. Kecoa
Ada mitos bahwa kecoak akan menjadi satu-satunya organisme hidup yang akan selamat dari perang nuklir. Faktanya, serangga ini dapat hidup tanpa air dan makanan selama beberapa minggu, dan terlebih lagi, mereka dapat hidup selama berminggu-minggu tanpa kepala. Kecoak telah ada selama 300 juta tahun, bahkan hidup lebih lama dari dinosaurus. Discovery Channel melakukan serangkaian eksperimen yang seharusnya menunjukkan apakah kecoak akan bertahan atau tidak dengan radiasi nuklir yang kuat. Hasilnya, ternyata hampir setengah dari semua serangga mampu bertahan dari radiasi 1000 rad (radiasi tersebut dapat membunuh orang dewasa yang sehat hanya dalam 10 menit paparan), apalagi 10% kecoak bertahan saat terkena radiasi. 10.000 rad, yang sama dengan radiasi dari ledakan nuklir di Hiroshima. Sayangnya, tidak satu pun dari serangga kecil ini yang selamat dari radiasi 100.000 rad.
1. Tardigrades
Organisme air kecil yang disebut tardigrades telah terbukti sebagai organisme terkeras di planet kita. Sekilas, hewan-hewan lucu ini mampu bertahan di hampir semua kondisi ekstrem, baik itu panas atau dingin, tekanan besar atau radiasi tinggi. Mereka mampu bertahan untuk beberapa waktu bahkan di luar angkasa. Dalam kondisi ekstrim dan dalam keadaan dehidrasi ekstrim, makhluk ini mampu bertahan hidup selama beberapa dekade. Mereka menjadi hidup, seseorang hanya perlu menempatkannya di kolam.
