Різноманітність та значення бактерій у природі

Бактерії в природі виконують багато різноманітних функцій. Серед них найважливіша — це очищення планети від решток індшх організмів та відходів, що виділяють живі істоти в процесі своєї життєдіяльності. Крім того, чимало бактерій, подібно до рослин, самі створюють органічні речовини з неорганічних — з води та вуглекислого газу. У деяких куточках нашої планети — у глибоких печерах, иа великих глибинах Світового океану, у гарячих джерелах та надсолоних водоймах — органічна речовина, утворена такими бактеріями, забезпечує існування інших організмів — тварин та грибів.
Таким чином, за способом живлення бактерії поділяються на гетперотрофів та автотрбфів (мал. 35).
Більшість бактерій, подібно до тварин, живиться органічними речовинами, тобто є іетеротрбфажи. Гетеротрофні бактерії складають передовий загін великої армії маленьких прибиральників нашої планети. Споживаючи органічні речовини, бактерії частково переробляють їх в речовини власних клітин, а частково розкладають на неорганічні речовини, отримуючи при цьому енергію. Деякі бактерії розкладають органічні речовини в процесі дихання, використовуючи при цьому кисень. Проте багатьом бактеріям для отримання енергії кисень не потрібний: вопи розкладають органічні речовини без його участі, зокрема, у процесі бродіння.
Бактерій, яким для отримання енергії необхідний кисень, дуже багато у ґрунтах та в поверхневих шарах води, особливо — забрудявної. Бактерії, які обходяться бев кисню» у великій кількості населяють донні поклади водойм, особливо — застійних, їх також багато у травних системах різних тварин. Прикладом корисних для людини бактерій, які живуть за відсутності кисню, є біфідо бактерії, а небезпечних — збудник ботулізму. Кисень пригнічує також розвиток більшості інших хвороботворних бактерій.
Значна кількість бактерій є автотрбфалш: вони синтезують органічні речовини з неорганічних — вуглекислого газу і води. Деякі а таких бактерій, подібно до рослин, використовую чи енергію сонячного світла, здійснюють фотосинтез. При цьому зелені та пурпурні бактерії кисень не виділяють.
Яскравим прикладом автотрофних бактерій, що в процесі фотосинтезу виділяють кисень, є мікроскопічні організми, які називають по-різному: ціанобактеріями, синьо-зеленими водоростями, або ціанопрокарібтами. Ціанопрокаріоти можуть бути як одно клітинними, так і багатоклітинними (мал. 36).
Під електронним мікроскопом клітини ціанопрокаріот схожі на бактерії. Проте є Й суттєва відмінність: в клітинах ціанопрокаріот знаходяться сплощені мембранні мішечки, у які вбудовані молекули хлорофілу (мол. 37), Вони роблять всю клітину ціанопрокаріот схожою на окрему органелу рослинної клітини — хлоропласт.
Ціанопрокаріоти можна знайти всюди, де є достатня для фотосинтезу кількість світла. Проте особливо різноманітні та численні вони у морях, прісних та надсолоних водоймах, гарячих джерелах, а також у ґрунтах спекотних та холодних пустель.
Внаслідок фотосинтезу, який здійснювали ціанопрокаріоти задовго до появи рослин, на Землі утворилася киснева атмосфера. У теперішній час планетарна роль ціанопрокаріот полягає у збагачентті ґрунту доступним для рослин Нітрогеном, який скньо-веле-ні водорості можуть засвоювати безпосередньо з атмосфери.
Деякі бактерії здатні отримувати енергію у спосіб, недоступний для рослин або тварин. Для синтезу молекул АТФ вони використовують багаті на енергію неорганічні речовини — сірководень, водень, аміак, навіть деякі сполуки заліза.
Дивовижним прикладом таких бактерій с ті, що живуть па дні Світового океану при температурі до +300 °С та тиску до 800 атмосфер біля підводних гейзерів — так званих *чорних курців*. Перегріта иода, збагачена вуглекислим газом та сірководнем, для бактеріального населення «чорних курців» є джерелом їжі та енергії, а органічна речовина клітин самих бактерій — джерелом їжі та енергії для унікальних глибоководних червів, молюсків та риб. Бактерії, що розвиваються на дні Світового океану біля «чорних курців» представляють не численну, але дуже своєрідну групу найдавніших прокаріот нашої планети, яка отримала назну Архебактеріа, ййоАрхій,
Бактерії по-різному взаємодіють з іншими організмами. Більшість бактерій веде вільний спосіб існування. Чимало бактерій є паразитами — вони оселяються у тілі тварин, рослин або грибів, і, живлячись органічними речовинами хазяїна, спричинюють його захворювання або навіть загибель.
Проте з багатьма організмами бактерії здатні вступати у взаємовигідний симбібз, при якому як бактерія, так і хазяїн, у тілі якого вона оселилась, отримують взаємну користь (мол. 38). Окрім симбіозу, який вигідний для обох організмів, існують відносини, корисні одному, але байдужі для іншого симбіонта. Ще один вид симбіозу — це відносини, які шкідливі одному, але байдужі для іншого.
Прикладами взаємовигідного симбіозу с взаємовідносини молочнокислих бактерій з людиною: людський організм надає бактеріям домівку та їжу, а бактерії допомагають людині у травленні та боротьбі а хвороботворними мікроорганізмами.
Приклад взаємовигідних Симбіотичних відносин 3 рослинами демонструють бульбочкові бактерії: вони розвиваються у коренях бобових рослин — topaxy, квасолі, люцерни, конюшини, і забезпечують рослину необхідними сполуками Нітрогену, виконуючи роль живих азотних добрив. Натомість від хазяїна вони отримують частину органічних речовин, які утворює рослина у процесі фотосинтезу (мол. 38, а).
Чайний гриб — це симбіоз оцтовокислих бактерій та грибів-дріжджів (мал. 38,0).
Корова перетравлює рослинну їжу завдяки симбіотичним бактеріям, що мешкають в особливій частині її шлунка—рубці (мол, 38, в).
Черв олавіус, що мешкає у Середземному корі, взагалі не має травної системи — всі поживні речовини він отримує від симбіотичних автотрофних бактерій, що розвиваються в Його тілі.
Бактерії представляють найдавнішу групу живих органі ямі в нашої планети. Сучасні рослини, тварини та гриби є дуже далекими нащадками прадавніх бактерій. Перші рештки бактерій та сліди їхньої діяльності мають вік від 3,6 до 3,2 млрд років. Для порівняння: вік нашої планети ва результатами аналізу метеоритного свинцю становить 4,6 млрд років; перші примітивні тварини з'явилися на ній майже 1,8-1,5 млрд років тому.
Бактерії відіграють визначальну роль у процесах очищення планети від органічних решток та продуктів жштидіяльїтості живих істот. Різноманітність способів живлення та шляхів отримання енергії» а також відносин з іншими організмами є головними причинами повсюдного поширення бактерій.
1. Ціано прокаріоти є прокаріот л чклми організмами, які живляться як рослини — шляхом фотосинтезу. Вовн мають хлорофіл, але не мають хлоропластів. Завдяки ціалоирокаріотам на Землі штдтткла киснева атмосфера.
2. Бактерії є найдавнішою групою живих організмів нашої планети.
Гетеротрофи, автотрофи, бродіння, ціанопрокарюти, паразитизм, симбіоз.
1.  йк бактерії отримують енергію?
2. Чим паразитизм відрізняється від взаємовигідного симбіозу?
3.  Ясі приклади взаємовигідного симбіозу бактерій з іншими організмами ви знаєте?
4.  Яка особливість будови тіла характерна для ціанопроквріот, але нехарактерна для більшості бактерій?
Бактерії— найвитримліші організми нашої планети
(Відповіді на запитання школярів: Чи є бактерії в космосі? Чи можна вбити бактерію радіацією?)
Кайстійкішим до радіоактивного випромЫювання організмом є бактерія Двіпококрадювиїриаалий. Він витримує опромінювання, щоу 1000-3000 разів перевищує смертельну для людини дозу. Декююж здатний виживати на-впь у охолоджувальних системах атомних реакторе. Через високу редіови-тривалість деякий час навпъ Існувала гіпотеза про «марсіанське походження» цієї' бактерії. Проте дослідження ДНКзасвідчили її суто земну природу.
Піродйкцій безоднеаий мешкає на дні океану на глибині близько 3 км поблизу підводних гейзерів — «чорних курців», які викидають воду, нагріту до 300-400 °С. Середовище, у якому мешкає піродйкцій, можна порівняти з умовами на Венері, де середня температура становить близько +450 °С, тиск — близько 100 атмосфер, «повітря- складається з вуглекислого газу, просякнутого сірковмісними сполуками.
У 2009 р, бактерії (а також деякі мікроскопічні гриби) були виявлені у стратосфері, на висотах 20-41 км.де температура коливаласьу межах від -50 доОЧ;. а тиск становив лише 0,003-0,06 від нормального. Проте ще раніш бактерї були виявлені радянськими вченими на більших висотах: 70 км та 84 км.
У 1967 р. на поверхню Місяця "прилунився" американський безпілотний апарат «Сервейор З». У1969 р. біля нього сів посадочний модуль корабля
«Агюлон 12» з двома астронавтами на борту. Астронавти демонтували частину приладів «Сервейора», запакували їх І повернули на Землю. В лабораторії на одному з приладів було виявлено кілька видів земних бактерій, які потрапили туди перед запуском «Сервейора 3*. Клітини цих бактерій витримали майже трирічне перебування поза межами Землі, будучи відділені від космічного простору лише клітинною мембраною та клітинною оболонкою, а один вид — тільки клітинною мембраною!
Шкідливі та корисні бактерії