Роль в біосфері живих організмів царства бактерій

Зміст

  • Прокаріоти – основоположники всього живого
  • Роль прокариотов в біосферних циклах
  • Видова різноманітність мікроорганізмів
  • Особливості взаємовідносин мікробів і вірусів – представників однойменних царств
  •  Біосфера землі

Біосфера планети являє собою єдиний мегаорганізм, частини якого гармонійно взаємопов’язані між собою. Все різноманіття життя ділять на два надцарства – прокариотов (доядерние організми) і еукаріотів (що мають ядро). Надцарства підрозділяють на живі царства:

віруси;
бактерії;
гриби;
рослини;
тварини.
Прокаріоти – основоположники всього живого
Царство бактерій спільно з царством вірусів об’єднують в надцарство прокариотов – без’ядерних організмів. Історично – це перший ешелон живих організмів на планеті.

Живі одноклітинні організми з’явилися близько 3,8 млрд. Років тому. Майже мільярд років вони були єдиними живими мешканцями планети – успішно розмножувалися, розвивалися і пристосовувалися. Результатом їх життєдіяльності стала поява вільного кисню в атмосфері планети, що дозволило зародитися багатоклітинних організмів – грибам, рослинам, квітам і тваринам.

У наш час живі бактерії живуть всюди: починаючи від розріджених атмосферних шарів і до найглибших океанічних западин, живуть вони в арктичних льодах і в термальних гейзерах. Бактерії заселили не тільки вільний простір – вони чудово себе почувають усередині інших організмів, будь то гриби, рослини або тварини.

Місця проживання мікробів

У природі всі тварини, і людина не виняток, є середовищем існування для мікробів, які заселяють:

шкірні покриви;
порожнину рота;
кишечник.
Дослідники встановили, що чисельність клітин мікроорганізмів, що проживають в тілі людини, в 10 разів перевищує кількість його власних клітин. Незважаючи на такі високі кількісні показники, вага бактерій, що проживають в організмі, не перевищує 2 кг – позначається значна різниця у розмірі клітин.

Живі представники царства бактерій мають незліченну кількість видів, проте загальним для всіх них є:

відсутність вираженого ядра;
дуже маленькі (у порівнянні клітинами рослин і тварин) розміри клітини;
біологічної одиницею є сама клітина, у разі їх об’єднання йдеться про колонії бактерій.
Саме представники царства бактерій зробили можливою появу грибів, рослин і тварин. З’явившись на планеті, мікроорганізми не тільки пристосовувалися до наявних умов – вони активно змінювали своє середовище проживання, створюючи якісно нові характеристики.

Збільшені бактерії (комп’ютерна модель)

Кругообіг азоту і вуглецю в природі відбувається виключно завдяки мікроорганізмам. Вчені встановили, що якщо з біосфери вилучити мікроби, життя на планеті не зможе зберегтися.

Роль прокариотов в біосферних циклах
При зародженні життя на планеті представники царства бактерій активно брали участь у формуванні біосфери. Сучасна біосфера потребує мікроорганізмах для збереження рівня функціонування – круговорот енергії і речовини в природі забезпечують мікроби.

Прикладами домінуючої ролі живих мікробів в біосферних процесах є створення і підтримку родючого шару грунту.

Крім газових і окислювальних функцій, все більшого значення набувають геохімічні функції мікроорганізмів. Ферментативна активність і концентраційні функції мають відчутний вплив на геохімію планети.
Видова різноманітність мікроорганізмів
Представники царства бактерій заселили всі рівні біосфери, а по наявності мікробів визначають верхню і нижню межі біосфери планети. Мешкаючи в настільки різних за фізичними параметрами середовищах, мікроби розрізняються за цілою низкою ознак.

За формою живої бактеріальної клітини:
кулясті коки;
паличкоподібні;
покручені, підрозділяються на вібріони і спірохети.
За способом переміщення організму в просторі:
без джгутиків (хаотичний рух подібне броунівському);
за допомогою джгутиків (кількість варіюється від одного до безлічі по всьому периметру).
За особливостями метаболізму представників царства бактерій:
синтез необхідних речовин з неорганіки – автотрофи;
переробка органіки – гетеротрофи.
За способом отримання енергії:
дихання (аеробні та анаеробні мікроорганізми);
бродіння;
фотосинтез (безкисневий і кисневий).
Поживні середовища

Особливості взаємовідносин мікробів і вірусів – представників однойменних царств
Надцарство прокариотов об’єднує два царства – бактерій і вірусів, які мають набагато більше відмінностей, ніж спільних рис. Наприклад, якщо бактерії синтезують всі необхідні для життєзабезпечення речовини, то віруси взагалі не здатні до синтезу білка. Вони навіть не можуть відтворювати собі подібних самостійно, а тільки втілившись у чужу клітину.

Віруси блокують ДНК хазяїна клітини і підміняють її своєю – в результаті захоплена клітина виробляє копії внедрившегося вірусу, що зазвичай призводить до її загибелі.

Таким чином, в природі, за допомогою атаки вірусів, відбувається контроль і обмеження розмноження мікроорганізмів. Крім того, деструктурная функція вірусів провокує утворення нових, більш стійких штамів мікробів.

Вірус і бактерія під мікроскопом

У природі мікроорганізми переробляють неорганічні сполуки в органіку, залучаючи її до круговорот біосфери, а віруси, руйнуючи їх, повертають речовини в первинний стан. Результатом спільної діяльності служить біогенний субстрат – основа існування грибів, рослин і тварин – всіх живих царств біосфери природи.

Посилання на основну публікацію