Роль бактерій у природі. Поширення бактерій у природі

Бактерії оточують нас всюди, більше того, вони живуть всередині людського організму, причому у величезній кількості. Через маленьких розмірів їх неможливо побачити неозброєним оком, проте вони можуть приносити як відчутної шкоди, так і користь. Взагалі ж роль бактерій у природі величезна.

Класифікація живих істот

Протягом тривалого часу не існувало взагалі ніякої стрункої системи, що розрізняє організми. Проте знаменитий Карл Лінней поклав основу сучасної біномінальної класифікації, виділивши 3 головних, на його думку, групи: тварини, рослини і мінерали. Він же і запропонував термін "царство".

Надалі, у міру розвитку технологій і отримання нових знань, класифікація удосконалювалася, були виділені прокаріоти і еукаріоти, головною відмінністю яких один від одного була відсутність і наявність в клітинах ядра. Сьогодні виділяють 8 царств, що мають значні відмінності: віруси, археї, Найпростіші, хромиста, рослини, гриби, тварини і бактерії. Що стосується останніх, всі ми знаємо про їх існування і постійно з ними стикаємося, хоч і не бачимо. Може здатися навіть дивним, що вони були виділені в окреме царство природи.

Бактерії

Ці найпростіші представники живої природи впродовж тривалого часу "ховалися" від людських очей. Проте результати їх діяльності були очевидні вже в давнину: скисле молоко, гниття опалого листя, зброджування цукру і багато іншого. Так що значення бактерій у природі, навіть задовго до їх безпосереднього відкриття, складно переоцінити.

Ця група організмів є однією з найдавніших на планеті - вони існують більше 3,5 мільярдів років, і приблизно третина цього терміну вони були єдиними живими істотами на Землі. Незважаючи на те що еволюція так чи інакше торкнулася і їх, будова бактерій залишається досить примітивним, адже у них навіть немає ядра. А тих представників цього царства, що здатні вижити в самих екстремальних умовах, і зовсім можна віднести до найпростіших. При цьому вони є і найчисленнішою групою організмів з усіх існуючих на Землі.

Відкриття та вивчення

Досить довгий час вчені навіть не підозрювали про існування організмів, які були їм не видно. Зрозуміло, першовідкривачем бактерій в XVII столітті стала людина, яка винайшла мікроскоп - уродженець Голландії Антоній ван Левенгук. Його прилади давали збільшення до 160 разів, так що вчений помітив у краплях води, твані, зубному нальоті і багатьох інших середовищах дивних істот - він назвав їх анімалькулей. У ході досліджень йому попадалися як різні, так і схожі організми, і він ретельно замальовував їх. Так були закладені основи мікробіології. Сама ж назва "бактерії" було запропоновано Християном Еренберга в 1828 році.

Про зв`язок цих організмів з різними захворюваннями вперше в кінці XVIII століття заявив військовий лікар Д. С. Самойлович. За допомогою мікроскопа він намагався знайти збудника чуми, з якою йому довелося зіткнутися під час епідемії в Москві. Незважаючи на те що йому це не вдалося, він довів, що зараження відбувається лише при безпосередньому контакті з хворим або його речами. Тоді ж і була запропонована ідея щеплень допомогою ослаблених або вбитих мікроорганізмів. Пізніше вона була реалізована в Англії, коли лікар Едуард Дженнер зауважив несприйнятливість пацієнтів до натуральної віспи після коров`ячої в анамнезі.

Далі протягом кількох десятиліть мікробіологія займалася в основному збором і систематизацією інформації, виявляла роль бактерій у природі та різних життєвих процесах. Далі відбулося розмежування їх з вірусами через серйозні відмінностей в будові. Але позитивне значення бактерій у житті природи було оцінено далеко не відразу.

Особливості

У зв`язку з необхідністю адаптації для виживання в самих різних умовах бактеріям доводиться не тільки володіти здатністю до швидкого розмноження, а й відрізнятися деякими різноманітністю, про який мова піде трохи пізніше.

Всі організми, що відносяться до цього царства, зрозуміло, мають спільні риси. Наприклад, всі вони є прокариотами, тобто не мають окремого ядра і деяких інших клітинних органел. Тим часом, за розміром вони, як правило, більші, ніж еукаріоти, і досягають приблизно 0,005 міліметрів. Найбільша відома науці бактерія не перевищує 0,75 мм в поперечнику, при цьому її навіть можна розглянути неозброєним оком.

Насамперед представники цього царства мають клітинну стінку, що додає клітці форму, а також спеціальну слизову капсулу, що оберігає організм від висихання і сприяє його ковзає руху. Іноді товщина цього шару може бути більше, ніж у решті частини бактерії. Цитоплазма, в порівнянні з клітинами інших мікроорганізмів, більш густа і структурована. Всі поживні речовини розташовуються прямо в ній, оскільки вакуолі відсутні. Ще один орган, що допомагає клітині рухатися, може бути представлений ворсинками на її поверхні. Але вони можуть бути і відсутніми.

Різновиди

Бактерії живої природи розрізняються в першу чергу за формою клітини, тому їх і поділяють на групи відповідно до того, як вони виглядають. Основні види називаються так:

• коккі;
• бацілли;
• вібріони;
• спірохети;
• спірілли;
• стрептококкі;
• стафілококи.

Крім того, існує розмежування по виду умов, придатних для життєдіяльності. Наведемо приклад. Ті організми, які можуть існувати в умовах відсутності кисню, називаються анаеробними. Крім того, мікробіологи розрізняють грамнегативні і грампозитивні бактерії. Тут мова йде лише про реакцію на спеціальний барвник, яка залежить від будови клітинної мембрани. Грамнегативнібактерії мають більш товсту захисну оболонку.

Поширення

Вони живуть всюди, тому й змушені приймати настільки мінливі форми. Жерла вулканів і крижані пустелі, морські глибини і гірські місцевості, бідні киснем - скрізь можна виявити бактерій. Це можливо лише завдяки їх приголомшливою живучості та швидкого розмноження: просте ділення може відбуватися приблизно кожні 20 хвилин.

До речі, в умовах, які абсолютно не підходять для продовження життя, бактерії живої природи можуть утворювати так звані суперечки, тобто перейти у форму, придатну для перенесення вітром або водою. Коли навколишнє середовище знову стає досить сприятливою, мікроорганізми знову приймають вегетативну форму і дають початок нової колонії. Так зберігається і продовжується поширення бактерій у природі.

Значення і роль

Важливість того, що роблять ці крихітні організми, складно переоцінити. Роль бактерій у природі справді величезна. Перш за все, саме їм ми зобов`язані існуванням складних форм життя в їх нинішньому вигляді. Адже синьо-зелені водорості, як часто називають ціанобактерії, фактично створили атмосферу і підтримують рівень кисню на необхідному рівні. До цих пір ці мікроорганізми, що мешкають у товщі світового океану, генерують більше половини Про₂.

Мабуть, друге за важливістю значення бактерій у природі - це їхня участь в утилізації органіки. Без цього також складно уявити сучасний світ. Існує цілий клас організмів-сапрофітів (куди входять і бактерії). Вони безпосередньо беруть участь у кругообігу речовин у природі, розкладаючи залишки органічних тканин до мінеральних речовин, необхідних для живлення рослин. Так що ці "крихти" є невід`ємною частиною будь-якої екосистеми.

Ще одна важлива роль бактерій у природі полягає в перетворенні одних речовин в інші, хоч це не завжди бажано. Дріжджі дозволяють отримувати тісто і алкоголь, а молочнокислі бактерії - кефір, сир, кисле молоко і інші подібні продукти. Але і то ще не все. Згадайте про бактерій, що становлять мікрофлору кишечника у ссавців. Саме вони дозволяють травній системі настільки ефективно засвоювати корисні речовини, що надходять в організм разом з їжею.

Захист

Однак роль бактерій у природі одними позитивними моментами не обмежується. Так, є патогени, які викликають важкі захворювання, тому часто з`являється необхідність в позбавленні від небажаних "гостей". Для цього існує не тільки елементарна гігієна, тобто миття рук і тіла з милом, а й дезінфекція, а також стерилізація різних предметів і поверхонь. Заходи щодо захисту від бактерій можуть включати кип`ятіння і тривалий вплив гарячою парою, обробку розчинами спирту або з`єднаннями хлору, а також ультрафіолетом. Якщо все зроблено правильно, велика частина хвороботворних клітин гине.

Що ж стосується продуктів харчування, вони також піддаються різним способам обробки: пастеризації, консервації, кип`ятіння, смаження, тушкування, запікання і т. Д. Це дозволяє продовжити термін їх зберігання і зробити безпечними для вживання в їжу. Але всебічний захист від бактерій може мати і зворотний бік: внаслідок відсутності необхідності завжди бути напоготові імунна система може ослабнути. Так що дуже вже старатися у війні проти бактерій не варто.