Содержание
Велика и отрицательная роль бактерий. Многие бактерии вызывают порчу самых разных материалов и пищевых продуктов. Бактерии образуют целый ряд ядовитых веществ. Они способны проникать в ткани растений, животных и человека и выделять при этом вещества, отравляющие организм хозяина.
Многие бактерии переносят опасные заболевания, такие как чума, холера, туберкулёз или тиф. Эти заболевания унесли человеческих жизней во много раз больше, чем все войны вместе взятые. В мире существует даже специальное бактериологическое оружие массового поражения, способное вызвать эпидемию.
Поражая растения, бактерии вызывают у них такие серьезные болезни как увядание, ожоги, мокрые гнили, опухоли
Заключение
Как видим, роль бактерий в природе многогранна и не всегда положительна. Однако без этих невидимых и простых организмов жизнь на нашей планете просто невозможна, так как они участвуют в круговороте веществ в природе, осуществляя химические превращения, не доступные ни животным, ни растениям.
Круговорот веществ в природе является основой существования жизни на Земле
В количественном отношении эти мельчайшие живые организмы – самые многочисленные обитатели суши, морей, атмосферы. Согласно данным ученых, в одном лишь грамме почвы может проживать не одна сотня миллионов бактерий. Да и в отношении заселения Земли микроорганизмы занимают почетное первое место. Ведь они появились на планете более 3,7 млрд лет назад. А некоторые из них с тех пор даже мало изменились! Какова роль бактерий в природе? В каких глобальных процессах участвуют эти микроскопические существа? Какие из них полезны, а какие вредны для человеческого организма? На все эти вопросы попробуем дать краткие ответы в данной статье.
Немного о бактериях
Природа, создавая бактерии, снабдила их беспрецедентным запасом прочности и многими качествами, отсутствующими у большинства других жителей планеты Земля. Они способны выдерживать высокие и низкие температуры, спокойно существовать при высоком и низком атмосферном давлении, практически без кислорода. Микроорганизмы как бы предназначены для заселения новых миров, закрепления на незнакомых, необжитых еще территориях. При довольно примитивном строении (большинство – одноклеточные) бактерии обладают огромным запасом прочности, являются, пожалуй, самой эффективной из известных существующих форм жизни.
Где они обитают
Эти микроорганизмы вездесущи, они обитают везде: на суше, в океанах и морях, в воздухе и даже внутри других организмов. Их великое множество, мириады. Несмотря на это, бактерии стали "знакомы" человеку лишь недавно, после изобретения оптического прибора, многократно увеличивающего объекты. Тогда ученые смогли их разглядеть, что называется, воочию. А до этого огромные колонии бактерий существовали незамеченными, незримо помогая или причиняя вред всему человечеству. Какова роль бактерий в природе? Какие же из них оказывают помощь, а какие вредят? Давайте посмотрим в микроскоп!
Положительная роль бактерий
Эти древние жители планеты словно бы заботятся о своей территории обитания, принося огромную пользу всей планете в общем и человечеству в частности. Положительная роль бактерий прослеживается в различных сферах влияния: на природу, атмосферу, человека. Рассмотрим подробнее каждую из них.
Санитары природы
Все дело в том, что многие бактерии поедают отмершие останки других существ, являясь своеобразными "дворниками", очищающими природу от ненужного хлама и не позволяющими накапливаться отходам жизнедеятельности. В науке это явление именуется сапротрофией. Без подобного рода бактерий мир просто задохнулся бы от массы отходов, которые необходимо постоянно утилизировать. Этим и занимаются многие микроорганизмы, выступающие в роли санитаров.
Сине-зеленые водоросли
А эти цианобактерии, ошибочно ранее называемые водорослями, способны участвовать в фотосинтезе. Положительная роль бактерий данного типа заключается в массовом производстве кислорода. Ученые определили, что в начале времен именно эти мельчайшие организмы начали формировать атмосферу Земли. В результате она оказалась именно такой, какой мы ее привыкли ощущать. Конечно же, в современных условиях окружающей среды кислород в результате фотосинтеза вырабатывают не только сине-зеленые водоросли. Но все же первенство и львиная доля – за ними. А без этих бактерий невозможно было бы формирование флоры и фауны на планете в таком виде, в котором они сегодня существуют.
Круговорот веществ
Еще одна положительная роль бактерий – участие во всемирном круговороте веществ в природе. На суше и на море, в воздухе постоянно происходит глобальный обмен элементами. Все вещества на планете Земля переходят от одного организма к другому. Без микроорганизмов такой переход был бы попросту невозможен. Наиболее изучен наукой процесс круговорота азота, который складывается из нескольких этапов: фиксация, окисление, восстановление (путем гниения или аммонификации). Во всех трех случаях процессы осуществляются при помощи определенных групп бактерий. Это клубеньковые и аэробные микроорганизмы, которые участвуют в процессах разложения и преобразования белка. Учеными выявлено участие этих микроскопических существ в воспроизводстве и преобразовании углекислого газа, серы, железа, фосфора. В настоящее время проводятся дополнительные исследования этих феноменов.
Пищевые цепочки
Какова роль бактерий в контексте питания живых существ? Несмотря на то что эти организмы микроскопически малы, они служат пищей для некоторых более крупных существ. Которыми, в свою очередь, питаются другие. Конечно же, например, для людей бактерии не являются сколько-либо значимой частью питания. Но опосредованно мы все же употребляем их в пищу, сами того не замечая. Яркий пример – продукты бочковой консервации и вся «кисломолочка» (кстати, пиво и вино также являются результатом труда бактерий и грибков). В национальных кухнях народов мира всегда присутствуют подобные продукты.
Для человека
Какова роль в жизни бактерий (для человека)? Микроорганизмы, проживающие в кишечнике, являются приветливыми и беззлобными "соседями". К ним относятся бифидобактерии и бактероиды, а также кишечная палочка, энтерококки, лактобактерии. Все они составляют полезную микрофлору и выполняют защитные и пищеварительные функции. Установлено, что во всем кишечнике масса микроорганизмов составляет около трех килограммов. Это довольно много в процентном соотношении.
Отрицательная роль бактерий
Но эти микроорганизмы играют в окружающей среде и жизни человека не только положительную роль. На наш организм некоторые бактерии (примерно 1%) могут оказать болезнетворное воздействие при определенных обстоятельствах. Огромную опасность таят в себе патогены-паразиты, которые могут вызывать инфекционные болезни: чуму, холеру и т. д. Из менее опасных болезней можно назвать ангину, воспаление легких. Поэтому, наверное, ученые предпочитают держать этих маленьких паразитов под постоянным контролем.
Еще одна отрицательная роль бактерий – участие их в порче съестного. При определенных условиях они способны "съесть" оставленную вне холодильника еду за довольно быстрое время. После чего для людей эти продукты уже становятся непригодными.
Земной шар населён множеством организмов. Одни из них изучены досконально, о других науке до сих пор многое неизвестно. Живая природа с точки зрения систематики была исторически определена пятью царствами, хотя на данный момент добавлено ещё три категории. Организмы этих разрядов объединены также в домены, один из которых носит название «бактерии». Эти живые существа представлены безъядерными единицами, чаще всего состоят из всего лишь одной клетки. Значение бактерий в природе и жизни человека очень велико. Несмотря на расхожее мнение о вреде этих микроорганизмов, они играют и важную положительную роль.
Изучение микроорганизмов
Учёные микробиологи начали изучать бактерии ещё со времён появления первого микроскопа, в XVII столетии, а термин, которым сегодня их определяют, был предложен лишь в XIX веке. Долго исследования микроорганизмов не могли продвинуться достаточно далеко ввиду отсутствия оптических приборов с необходимой степенью увеличения. Луи Пастер, Роберт Кох, Сергей Виноградский сделали огромный вклад в изучение данного царства живой природы. Но лишь в 30-е годы XX века, когда на смену оптическому микроскопу пришёл электронный, исследование домена вышло на качественно новый уровень.
Совместными усилиями учёных было определено различие между эукариотами (организмами, имеющими в составе клетки ядро) и прокариотами (безъядерными). Позднее последние были также разделены на две большие группы — археи и непосредственно бактерии. Микробиология как наука в последние 50 лет совершила настоящий прорыв в изучении строения доядерных клеток. Учёные досконально исследовали роль бактерий в природе и жизни человека в частности. Биологи продолжают трудиться над этим вопросом и в наши дни, находя всё новые положительные и отрицательные моменты.
Строение
Для того чтобы правильно определить значение микроорганизмов в природе и в жизни человека, необходимо тщательно изучить строение их клеток, определяющее их функции. Как уже было сказано выше, подавляющее большинство организмов, о которых идёт речь, состоят всего из одной клетки. Форма их бывает различной: круглой, вытянутой, спиральной, кубической, С- и О-образной, тетраэдрической. Очертания влияют на то, в какой степени бактерия сможет прикрепиться к нужной поверхности, на способность двигаться и поглощать питательные вещества. Интересно, что некоторые виды домена, среда обитания которых содержит немного полезных для них компонентов, способны увеличивать площадь своей поверхности.
Это интересно: что такое фототрофы — понятие и примеры.
К обязательным структурам клетки микроорганизмов относятся:
- Содержащая генетический материал строма — нуклеоид;
- Органоид трансляции биосинтеза белка — рибосома;
- Молекулярная структура белковой и липидной природы — цитоплазматическая мембрана.
Остальные составляющие, во многом определяющие роль микроорганизмов в природе и жизни человека, у различных их типов разнятся между собой.
К многоклеточным представителям царства относятся актиномицеты и нитчатые цианобактерии. Строение их предполагает наличие вышеописанных трёх компонентов, но деятельность возможна лишь при агрегации отдельных клеток воедино. Задачи, выполняемые в таком случае разными единицами, чётко разделены.
Происхождение
Отвечая на вопрос, каково значение бактерий в природе, нужно отметить, что эти организмы — первые, зародившиеся на нашей планете. Возраст их биологического существования — приблизительно 4 миллиарда лет. Сообщение между собой доменов археи и бактерии на заре их возникновения на Земле досконально неизвестно.
Тема эволюции микроорганизмов неоднозначна и обсуждается учёными уже много лет. Какой фактор служит причиной тому, что это царство живой природы не претерпевало качественных изменений за миллиарды лет своего существования? Предположительно, это то, что бактерии не имеют полового процесса. Вследствие этого формирование новых структур либо не происходит вовсе, либо идёт очень медленно, и механизмы этих процессов существенно отличаются от подобных у эукариотов.
Положительная роль
Как уже было сказано выше, рассматриваемый домен живой природы несёт не только отрицательные моменты для людей и тем более для планеты в целом. К созидательной роли, если описывать её кратко, можно отнести:
- Синтез кислорода. Как ни странно, именно микроорганизмы производят газ, необходимый всем живым существам для дыхания и жизни. Доклад на эту тему стал настоящим прорывом в исследованиях микробиологов в своё время.
- Трансформация биомассы. Именно бактерии преобразуют отмершие живые организмы и растения в неопасные и полезные вещества: почву, удобрения.
- Связывание азота. Дело в том, что азот в первозданном виде не усваивается растениями, и именно прокариоты способны трансформировать его таким образом, чтобы он был переработан организмами из других царств живой природы.
- Применение в пищевой промышленности. Бактерии, вызывающие брожение, используются человеком в производстве молочнокислых продуктов.
- Применение в химической промышленности. Организмы рассматриваемого домена могут быть использованы в производстве удобрений, витаминов, антибиотиков, спиртов и многих других веществ.
- Санитарная роль для водоёмов: очищение воды рек, синтез питательных веществ для обитателей водоёма.
Описанные выше 6 функций, являющие собой положительную роль микроорганизмов — это далеко не полный список примеров их созидательного предназначения. Учёные ежедневно выявляют всё новые свойства благоприятного воздействия на типы, классы, семейства живых существ.
Отрицательная роль
Несмотря на общепринятое мнение, что бактерии играют огромную отрицательную роль, биология может определить лишь одно негативное свойство: патогенное. Вследствие этой характеристики микроорганизмов они способны приводить к заболеваниям у людей, животных и растений. Для растений это бактериозы, для животных — сибирская язва и бруцеллёз, для людей — множество болезней, среди которых туберкулёз, чума, холера, дизентерия, бронхит. Некоторые болезни долгое время являлись смертельными, однако на сегодняшний день медицина находит всё новые и новые лекарства против них.
Кроме непосредственно возбудителя инфекционных заболеваний, принести вред могут также микроорганизмы, размножающиеся в продуктах питания по истечении срока годности.
Вышеописанные моменты для человека являются несомненной угрозой, но, с точки зрения планеты, это не самая серьёзная опасность для живых существ.
Бактерии — самая многочисленная и самая древняя систематическая единица нашей планеты. Говоря об их пользе или вреде, всегда нужно помнить, что все виды растений, животных, а тем более сам человек — гораздо более поздние гости на Земле. Микроорганизмы вопреки расхожему мнению играют не только отрицательную роль в планетарном масштабе, но и выполняют множество положительных функций. Правильно и эффективно взаимодействовать с ними — вот основная задача человека на сегодняшний день.