Яку роль виконують бактерії в природі

Зміст

  • Загальне поняття
  • Де живуть ці мікроорганізми?
  • Перші постачальники кисню
  • Добувачі азоту
  • Інші корисні функції

Перша асоціація, що приходить на думку при слові «бактерії», – хвороботворні. І це все, що може сказати про їх роль у природі більшість людей. А адже бактерії вважаються одними з перших живих організмів всій Землі. За різними оцінками, вони з’явилися близько 4 мільярдів років тому. Так яка роль бактерій у природі насправді? Вони грають активну роль в обмінних процесах, що відбуваються в усіх без винятку екосистемах. Без їхньої ролі життя на Землі було б неможливе.

Загальне поняття
Бактерії – це найдрібніші мешканці Землі. За своїй мініатюрності вони займають друге після вірусів місце. Їх розміри в середньому становлять 0,5-5 мкм (0,0005-0,005 мм). Справжнім гігантом серед них є бактерія, назва якої по-російськи звучить як намібійської сірчана перлина. Вона має розмір 750 мкм (0,75 мм), що дозволяє побачити її навіть неозброєним оком. Мікроскопічні розміри дозволяють бактеріям проникати крізь будь-які перешкоди.

Переважна більшість цих організмів одноклітинні. Зовнішній вигляд клітин може бути найрізноманітнішим, від чого залежить їх роль у природі. Вони можуть мати округлу форму, паличковидну, спиралевидную, зірчасті, кубічну і безліч інших. Форма визначає рухливість бактерії і спосіб її прикріплення до поверхні.

Для вивчення цих організмів та їх ролі в природі створено окремий розділ мікробіології – бактеріологія. Зараз вчені розрізняють вже близько 10000 різновидів бактерій. Очікувана ж їх кількість перевершує мільйон.
Де живуть ці мікроорганізми?
Де живуть мікроорганізми

Якщо коротко, то скрізь. Вони живуть у всій біосфері: у воді, ґрунті, повітрі, в живої та мертвої органіці. Бактерії мають здатність до життя в самих різних екосистемах. Ось деякі з екзотичних місць їх проживання:

Стратосфера на висоті до 84 км над рівнем моря. Бактерія флавобактін живе при сильному космічному опроміненні на висоті 20 км, де температура опускається до 55 градусів нижче нуля.
У воді непридатного для органічного життя Мертвого моря мешкають галобактеріі.
У каліфорнійських джерелах, де вміст лугу десятикратно перевищує норми для всього живого.
У водах ядерного реактора мешкає різновид під назвою мікрококус радіодуранс, яка витримує ядерне опромінення в 10 000 разів краще людини.
В океані на глибині декількох кілометрів при тиску в одну тисячу атмосфер і у воді Північного Льодовитого океану.
Температура до + 350 ° С в чорних гейзерах Тихого океану не є перешкодою для життя бактерій, названих чорними курцями. Вони не розмножуються при температурі нижче + 100 ° С через «холоду».
А бактерії-анаероби гинуть в кисневій середовищі, але прекрасно живуть, наприклад, в глибинному мулі без доступу повітря.

Перші постачальники кисню
Синьо-зелені водорості під мікроскопом

Почнемо з події, що сталася багато століть тому, але грав визначальну роль для формування нинішньої екосистеми природи і всього життя в цілому.

На зорі виникнення Землі атмосфера не містила кисню. Завдяки ролі фотосинтезуючих організмів і значною мірою ціанобактерій (синьо-зелених водоростей) почав виділятися вільний кисень. Спочатку він витрачався на насичення океанічних вод і окислення гірських порід і вулканічних продуктів.

Після закінчення цього процесу стала насичуватися киснем і сама атмосфера. Цьому сприяло і зменшення викидів вуглекислого газу з вулканів. Близько двох мільярдів років тому вміст оксигена в атмосфері стало достатнім для кисневого дихання. Це призвело до загибелі частини існували екосистем, але було кроком вперед в еволюції і призвело до появи багатоклітинних організмів і нових форм життя.

У наші дні ціанобактерії складають значну частину планктону океану. Вони стоять на початку багатьох харчових ланцюгів: одні організми служать їжею для других, другі – для третіх і т.д. Синьо-зелені водорості і донині є значущими виробниками кисню. За оцінками різних фахівців, мова може йти про 20-40% усього виробленого в природі обсягу кисню.

Добувачі азоту
Поряд з синьо-зеленими водоростями існує безліч різновидів бактерій, що збагачують грунт, воду і повітря киснем. Але позитивна роль бактерій у природі цим не обмежується. Так, ні рослини, ні тварини не в змозі виділити азот з атмосфери, хоча він є найважливішим елементом для їх життя і основою з’єднань для будівництва білка. Для рослин – це один з елементів їх харчування, що грає важливу роль для утворення хлорофілу. Цей елемент справляє визначальний вплив на ріст рослин, їх зелений колір і тривалість цвітіння.

Виявляється, в наземних екосистемах існують організми, здатні добувати атмосферний азот. Це бактерії, які живуть у грунті, причому в масовій кількості: близько 10000000000 в 1 г чорнозему. Вся ця армія усередині видобуває азот і «підгодовує» ім грунт.

Інші корисні функції
Грунтові бактерії під мікроскопом

Грунтові бактерії відіграють важливу роль: вони постачають рослинам не тільки кисень і азот, але й інші корисні елементи. Це одні з мікроорганізмів, що забезпечують родючість грунту. Розкладаючи органіку мертвих рослин і тварин, вони утворюють поживні речовини для рослин і вуглекислий газ, бере участь у фотосинтезі.

Багато городників, проводячи сільськогосподарські роботи, навіть не підозрюють, що їх більша частина спрямована на створення кращих умов для життя грунтових бактерій. Наприклад:

Розпушування грунту проводиться для її насичення киснем. При цьому зачіпається тільки верхній шар. Прикоренева частина залишається недоторканою. Значить, кисень туди раніше не надходить.
Полив забезпечує накопичення вологи. Але до коріння надходить тільки її частину. Решта йде в землю навколо рослини.
Внесення гною проводиться для збагачення грунту. При цьому харчується тільки верхня частина. Коріння отримають лише дещицю корисних речовин, що надійшли разом з дощовими краплями або після поливу.
Виходить, що все це не потрібно? Справа в тому, що достатня кількість вологи і кисню сприяє більшій активності бактерій, а значить, забезпеченню рослин всіма необхідними елементами. Саме бактерії перетворюють внесений гній в корисний і краще засвоюваний перегній.

Життя на Землі неможлива без життєдіяльності бактерій, так як вони відіграють важливу роль у круговороті речовин у природі, здійснюючи хімічні перетворення, не доступні ні тваринам, ні рослинам.

Посилання на основну публікацію