Распространены везде, особенно в почве. На поверхности частичек грунта образовывают небольшие колонии. Количество бактерий в почве непостоянно, колеблется, по составу – разнообразно (нитрифицирующие, гниения, азотофиксирующие и т. п.). Способствуют процессам почвообразования.
Много бактерий окружают корни растений, их особую зону – ризосферу. Некоторые бактерии вступают в симбиоз с растениями и образуют бактериоризу.
В воду основная масса бактерий попадает из почвы. Меньше всего бактерий в артезианских колодцах и источниках. Наибольшее количество бактерий сосредоточено в верхних слоях водоемов, ближе к берегу. Могут долго сохраняться в воде. При увеличении глубины и отдалении от берега количество бактерий уменьшается. Большое количество бактерий, особенно их спор (около 75 %), в придонном иле, в особенности в верхних слоях, где они могут образовывать пленку. По видовому составу микрофлора воды подобна почве. Есть в воде специфические бактерии. Бактерии способствуют биологическому очищению воды (разрушают различные остатки).
Численность бактерий в воздухе меньшая, чем в почве и воде. Гибнут от ультрафиолетовых лучей. Более устойчивы к ультрафиолетовым лучам окрашенные бактерии и споры. Могут подниматься в воздух вместе с пылью и находиться там продолжительное время, а потом оседать на поверхности. Количество бактерий в воздухе зависит от разных факторов (климата, времени года). Много бактерий в загрязненном воздухе. Чистый воздух над лесами, горами, снежными покровами.
Микрофлора организма человека. Болезнетворные бактерии
В организме каждого человека живут бактерии. Особенно их много в толстом кишечнике. Прекрасной средой обитания бактерий являются ротовая полость (насчитывают более 100 видов), тонкий и толстый кишечник, которые имеют щелочную реакцию, благоприятную для микрофлоры. Бактерии в большом количестве постоянно выделяются во внешнюю среду.
Загрязнены бактериями открытые участки тела, одежда. На руках наблюдается почти вся известная микрофлора. Могут попадать в организм человека болезнетворные микроорганизмы. Микроорганизмы, которые вызывают инфекционные болезни, называются болезнетворными , или патогенными . Одними из таких микроорганизмов являются бактерии. Они способны проникать в ткани и органы, выделять вещества, активные даже в маленьких дозах, которые разрушают защитные барьеры организма. Эти вещества поражают соединительную ткань, действуют как ферменты, усиливают болезнетворную силу организмов, обуславливают таким образом инвазионные свойства бактерий. Передаваться возбудители могут капельным путем, через предметы, пищу, воду, при ранении, при непосредственном контакте.
Известны две группы веществ, выделяющих болезнетворные бактерии: агрессины и токсины. Агрессины подавляют защитные силы организма, усиливают патогенное действие возбудителей.
Токсины – это продукты жизнедеятельности бактерий, которые имеют отравляющие свойства. Токсины, которые бактерии выделяют в среду обитания, являются очень сильными и называются экзотоксинами . Их образуют стафилококки, возбудитель столбняка, стрептококки, дифтерийная палочка и т. п.
Если токсины выделяются лишь после гибели и разрушения клетки, то они называются эндотоксинами . Их образовывают пневмококки, холерный вибрион, туберкулезная палочка (Коха), возбудитель сибирки и т. п.
Почти свободны от бактерий внутренние органы человека, поэтому попадание туда с кровью или другими путями даже неболезнетворных микроорганизмов может вызвать воспаление, болезнь. Бактерии, которые живут как сапрофиты, но при ослаблении организма могут вызвать заболевания, называются условно патогенными . Примером может быть кишечная палочка, которая является обычным сапрофитом кишечника. При неблагоприятных условиях она может вызвать воспаления в почках, мочевом пузыре и других органах.
Значение бактерий
Бактерии играют важную роль в круговороте веществ: азота, углерода, серы, железа. Они осуществляют химические преобразования (хемосинтез), которые недоступны ни растениям, ни животным. Бактерии способствуют процессам почвообразования, перерабатывают (минерализуют) остатки организмов.
Некоторые пурпурные и зеленые серобактерии способны к фотосинтезу. Они играют важную роль в процессе круговорота серы, образуют в почве доступные для растений сульфаты. Некоторые процессы, которые вызывают анаэробные бактерии, используют в пищевой промышленности: молочнокислое (получение кисломолочных продуктов, квашение овощей, силосование кормов, выпечка хлеба), пропионовокислое (в молочносыроварном производстве), уксуснокислое (производство уксуса) брожение и т. п. С помощью бактерий получают лекарственные препараты, некоторые химические вещества.
Могут вступать в мутуалистические отношения с организмом хозяина, как кишечная палочка, которая живет в толстом кишечнике человека или бактерии в рубце жвачных животных. Клубеньковые бактерии обогащают растения доступными азотистыми соединениями. Благодаря им растения способны усваивать азот атмосферы.
Целый ряд бактерий являются возбудителями болезней растений, животных и человека.
Возникновение бактериальных болезней в определенной местности впервые в сезоне (первичная инфекция) обусловлено главным образом наличием сохранившейся бактериальной инфекции, а распространение бактериозов в течение вегетационного периода (вторичная инфекция) осуществляется различными естественными и искусственными факторами.
Бактериальная инфекция может сохраняться различными способами, но наибольшее значение имеют семена и посадочный материал, живые растения и растительные остатки, насекомые и почва.
Семена и посадочный материал . Семена, клубни и другой посадочный материал являются наиболее распространенным местом сохранения фитопатогенных бактерий и источником заражения растений бактериозами. Семена могут служить источником появления какого — либо бактериоза там, где его раньше не было, т. е. они могут быть распространителями болезней по земному шару. С семенами был завезен возбудитель гоммоза хлопчатника - Xanthomonas malvacearum Dowson в хлопкосеющие районы, где это заболевание раньше не встречалось. Бактерии могут находиться как на поверхности семян, куда попадают при обмолоте (например, коробочек табака Pseudomonas tabaci Stapp.) и извлечении семян из органов плодоношения (например, плодов томатов при заражении черной пятнистостью Xanthomonas vesicatoria Dowson), так и во внутренних тканях их, куда попадают еще во время роста растений. Например, возбудитель бактериоза фасоли - Xanthomonas phaseoli Dowson передается с бобов на семена.
Заражение растений от зараженных семян происходит различными путями: продвижением бактерий по сосудам всходов (черный бактериоз пшеницы - Xanthomonas translucens Dowson, кольцевая гниль картофеля - Corynebacterium sepedonicum Scapt. et Burch.); выносом бактерий с семядолями, которые заболевают и служат источником инфекции листьев и их поражения (гоммоз хлопчатника - Xanthomonas malvacearum Dowson); выносом семенной оболочки на поверхность почвы при появлении всходов и перенос бактерий на листья растений, вызывая их заражение (бактериальная рябуха табака - Pseudomonas tabaci Stapp.).
Растительные остатки . Мертвые остатки больных растений - одно из основных мест сохранения бактерий и источник заражения здоровых растений бактериозами. Так сохраняются многие фитопатогенные бактерии. Поэтому растительные остатки (опавшие листья, сухие ветви и пр.) должны обязательно уничтожаться. Фитопатогенные бактерии могут сохраняться и в живых растениях, например при бактериозах древесных пород.
Насекомые . Некоторые виды фитопатогенных бактерий перезимовывают в насекомых, которые могут служить источником первичной инфекции растений весной. Это доказано для возбудителя увядания огурцов - Erwinia tracheifila (Sm.) Holl., зимующей в кишечнике некоторых жуков-листоедов (Diabrotia vittata). Здесь возбудитель болезни полностью зависит от жука-листоеда и борьба с ним равносильна борьбе с самой болезнью. Насекомые для многих видов фитопатогенных бактерий служат главнейшими агентами распространения. Они играют важную роль в распространении возбудителя черной ножки картофеля - Pectobacterium phytophthorum Dowson. Например, ростковая муха (Hylemya trichodactyla) является местом сохранения возбудителя, который затем служит источником заражения картофеля. Ожог яблонь, груш и других плодовых деревьев - Pseudomonas cerasi Griff, распространяется в саду при участии пчел и ос, на которых впервые доказана возможность переноса насекомыми бактериоза. Бактериальное увядание кукурузы (.Aplanobacter stewarti McCul) передается стеблевыми жуками Chaetocnema pulicoria и Ch. denticulata, а также личинками жуков Diabrotica duodecempunctata. Хлебный клоп распространяет бактериоз початков кукурузы - Bacillus mesentericus vulgatus Flugge.
Почва . До недавнего времени почва считалась одним из основных мест сохранения и накопления бактериальной инфекции. В настоящее время установлено, что большинство фитопатогенных бактерий в почве очень быстро погибает. Гибель их вызывается почвенными микроорганизмами - антагонистами или бактериофагами. Поэтому почва если и служит источником заражения растений бактериозами, то лишь на очень короткий срок (не более 10-15 дней). В то же время в ризосфере корней могут сохраняться фитопатогенные бактерии, что, вероятно, объясняется меньшим количеством антагонистов их в ризосфере, чем в почве. На корнях озимых доказана возможность зимовки возбудителя бактериальной рябухи табака - Pseudomonas tabaci Stapp. и черной пятнистости томатов - Xanthomonas vesicatoria Dowson.
Распространение фитопатогенных бактерий с больных растений на здоровые и от места первичной инфекции одного района в другой может происходить как с помощью различных естественных факторов - воздуха, воды, насекомых, так и искусственным занесением инфекции в результате хозяйственной деятельности человека.
Воздушные течения . Микроскопически малые бактерии и мельчайшие частицы больных растений распространяются также с помощью движения воздуха. Однако большинство фитопатологических бактерий бесспоровые и довольно быстро погибают в сухом воздухе и от воздействия прямых солнечных лучей.
Вода . В распространении бактерий вода имеет большое значение. Капли дождя попадают на землю или больные растения и с брызгами воды инфекция переносится на здоровые растения. Распространению бактериоза способствуют такие поливные воды и течения рек, когда в воду попадают остатки больных растений. Примером такого переноса может служить распространение гоммоза хлопчатника - Xanthomonas malvacearum Dowson с арычными водами.
В процессе возделывания сельскохозяйственных культур человек также может быть распространителем некоторых бактериозов. Например, при пасынковании томатов от одного растения к другому переносится бактериальный рак томатов - Corynebacterium michiganense Jens, при вершковании махорки распространяется рябуха - Pseudomonas tabaci Stapp.
При введении в культуру важных в экономическом отношении и урожайных растений, а также при перевозке растений из одной страны в другую (пшеница, кукуруза, картофель, табак и пр.) завозились и различные возбудители болезней. При этом они оказывались в наиболее благоприятных условиях, так как поражаемые ими культуры были восприимчивы к этой болезни.
Например, возбудитель рака цитрусовых - Xanthomonas citri Dowson в 1911 г. был завезен из Японии во Флориду. В Японии этот бактериоз не причинял вреда, а во Флориде оказался столь опасным, что для искоренения болезни пришлось уничтожить 15 млн. деревьев в питомниках и на плантациях. Это стоило огромных денежных затрат, исчисляющихся миллионами долларов. Возбудитель бактериального ожога плодовых - Pseudomonas cerasi Griff., обнаруженный в Северной Америке еще в 1870 г., был перенесен примерно в 1911 г. в Японию, в 1919 г. - в Новую Зеландию и в 1924 г. - в Италию, а затем болезнь распространилась и в других странах. У нас болезнь встречается на абрикосах, сливах и персиках.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Микроорганизмы распространены повсеместно. Исключение составляют лишь кратеры действующих вулканов и небольшие площадки в эпицентрах взорванных атомных бомб. Ни низкие температуры Антарктики, ни кипящие струи гейзеров, ни насыщенные растворы солей в соляных бассейнах, ни сильная инсоляция горных вершин, ни жесткое облучение атомных реакторов не мешают существованию и развитию микрофлоры. Все живые существа - растения, животные и люди - постоянно взаимодействуют с микроорганизмами, являясь часто не только их хранилищами, но и распространителями. Микроорганизмы - аборигены нашей планеты, первопоселенцы, активно осваивающие самые невероятные природные субстраты.
Микрофлора почвы. Количество бактерий в почве чрезвычайно велико - сотни миллионов и миллиардов особей в 1 г (табл. 5). В почве их значительно больше, чем в воде и воздухе. Общее количество бактерий в почвах меняется. По B . C . Виноградскому, бедные микрофлорой почвы содержат 200-500 млн. бактерий в 1 г, средние - до миллиарда, богатые - два и более миллиардов особей в 1 г. Количество бактерий зависит от типа почв, их состояния, глубины расположения слоев (табл. 6).
На поверхности почвенных частиц микроорганизмы располагаются небольшими микроколониями (по 20-100 клеток в каждой). Часто они развиваются в толще сгустков органического вещества, на живых и отмирающих корнях растений, в тонких капиллярах и внутри комочков.
Микрофлора почвы очень разнообразна. Здесь встречаются разные физиологические группы бактерий: бактерии гниения, нитрифицирующие, азотфиксирующие, серобактерии и др. Среди них есть аэробы и анаэробы, споровые и неспоровые формы. Микрофлора - один из факторов образования почв.
Областью активного развития микроорганизмов в почве является зона, примыкающая к корням живых растений. Ее называют ризосферой, а совокупность микроорганизмов, содержащихся в ней,- ризосферной микрофлорой.
Микрофлора водоемов. Вода - природная среда, где в большом количестве развиваются микроорганизмы. Основная масса их попадает в воду из почвы. Фактор, определяющий количество бактерий в воде,- наличие в ней питательных веществ. Наиболее чистыми являются воды артезианских скважин и родниковые. Очень богаты бактериями открытые водоемы, реки. Наибольшее количество бактерий находится в поверхностных слоях воды, ближе к берегу. Очень загрязнена вода в пригородной полосе за счет стоков. Со сточными водами в водоемы попадают патогенные микроорганизмы: бруцеллезная палочка, палочка туляремии, вирус полиомиелита, ящура, возбудители кишечных инфекций (палочки брюшного тифа, паратифа, дизентерийная палочка, холерный вибрион и др.). Бактерии долго сохраняются в воде, поэтому она может быть источником инфекционных заболеваний, При удалении от берега и увеличении глубины количество бактерий уменьшается.
Чистая вода содержит 100-200 бактерий в 1 мл, а загрязненная- 100-300 тыс. и более. Много бактерий в донном иле, особенно в поверхностном его слое, где бактерии образуют пленку. В этой пленке много серо- и железобактерий, которые окисляют сероводород до серной кислоты и тем самым предотвращают замор рыбы. Есть нитрифицирующие и азотфиксирующие бактерии. В иле больше спороносных форм (около 75 %), в то время как в воде преобладают неспороносные (около 97 %).
По видовому составу микрофлора воды сходна с микрофлорой почвы, но в воде встречаются и специфические бактерии (Вас. fluorescens , Вас. aquatilis и др.). Разрушая различные отбросы, попавшие в воду, микроорганизмы постепенно осуществляют так называемое биологическое очищение воды.
Микрофлора воздуха. Микрофлора воздуха менее многочисленна, чем микрофлора почвы и воды. Бактерии поднимаются в воздух с пылью, некоторое время могут находиться там, а затем оседают на поверхность земли и гибнут от недостатка питания или под действием ультрафиолетовых лучей. Количество микроорганизмов в воздухе зависит от географической зоны, местности, времени года, загрязненности пылью и др. Каждая пылинка является носителем микроорганизмов, поэтому их очень много в закрытых помещениях (от 5 до 300 тыс. в 1 м 3). Больше всего бактерий в воздухе над промышленными городами. Воздух сельских местностей чище. Наиболее чистый воздух над лесами, горами, снежными пространствами. Верхние слои воздуха содержат меньше микробов. В микрофлоре воздуха много пигментированных и спороносных бактерий, которые более устойчивы, чем другие, к ультрафиолетовым лучам. Микробиологическому исследованию воздуха уделяется очень большое внимание, поскольку воздушно-капельным путем могут распространяться инфекционные болезни (грипп, скарлатина, дифтерия, туберкулез, ангина и др.).
Микрофлора организма человека. Тело человека, даже полностью здорового, всегда является носителем микрофлоры. При соприкосновении тела человека с воздухом и почвой на одежде и коже оседают разнообразные микроорганизмы, в том числе и патогенные (палочки столбняка, газовой гангрены и др.). Количество микробов на коже одного человека составляет 85 млн.- 1212 млн. Наиболее часто загрязняются открытые части человеческого тела. На руках обнаруживают кишечные палочки, стафилококки. В ротовой полости насчитывают свыше 100 видов микробов. Рот с его температурой, влажностью, питательными остатками - прекрасная среда для развития микроорганизмов.
Желудок имеет кислую реакцию, поэтому основная масса микроорганизмов в нем гибнет. Начиная с тонкого кишечника реакция становится щелочной, т. е. благоприятной для микробов. В толстых кишках микрофлора очень разнообразна. Каждый взрослый человек выделяет ежедневно с экскрементами около 18 млрд. бактерий, т. е. больше особей, чем людей на земном шаре.
Внутренние органы, не соединяющиеся с внешней средой (мозг, сердце, кровь, печень, мочевой пузырь и др.), обычно свободны от микробов. В эти органы микробы попадают только во время болезни.
Микроорганизмы, вызывающие инфекционные заболевания, называются болезнетворными, или патогенными (табл. 7). Они способны проникать в ткани и выделять вещества, которые разрушают защитный барьер организма. Факторы проницаемости
высокоактивны, действуют в малых дозах, обладают ферментными свойствами. Они усиливают местное действие болезнетворных микроорганизмов, поражают соединительную ткань, способствуют развитию общей инфекции. Это инвазионные свойства микроорганизмов.
Вещества, угнетающие защитные силы организма и усиливающие патогенное действие возбудителей, называются агрессинами. Болезнетворные микроорганизмы выделяют также токсины - ядовитые продукты жизнедеятельности. Наиболее сильные яды, выделяемые бактериями в окружающую среду, называются экзотоксинами. Их образуют дифтерийная и столбнячная палочки, стафилококк, стрептококк и др. У большинства бактерий токсины выделяются из клеток только после их смерти и разрушения. Такие токсины называются эндотоксинами. Их образует туберкулезная палочка, холерный вибрион, пневмококки, возбудитель сибирской язвы и др.
Есть бактерии, которые называются условнопатогенными, потому что в обычных условиях они живут как сапрофиты, но при ослаблении сопротивляемости организма человека или животного могут вызвать серьезные заболевания. Например, кишечная палочка - обычный сапрофит кишечника - при неблагоприятных условиях может вызывать воспалительные процессы в почках, мочевом пузыре, кишечнике и других органах.
Большой вклад в борьбу с инфекционными болезнями животных и человека внес Луи Пастер.
Пастер Луи (1822-1895) -французский микробиолог и химик. Основоположник микробиологии и иммунологии. Предложил метод предохранительных прививок вакцинами, которые спасли и спасают миллионы людей от инфекционных заболеваний.
— Источник—
Богданова, Т.Л. Справочник по биологии/ Т.Л. Богданова [и д.р.]. – К.: Наукова думка, 1985.- 585 с.
Post Views: 18
Бактерии окружают нас повсюду, более того, они живут внутри человеческого организма, причем в огромном количестве. Из-за маленьких размеров их невозможно увидеть невооруженным глазом, тем не менее они могут приносить как ощутимый вред, так и пользу. Вообще же роль бактерий в природе огромна.
Классификация живых существ
На протяжении длительного времени не существовало вообще никакой стройной системы, различающей организмы. Однако знаменитый Карл Линней положил основу современной биноминальной классификации, выделив 3 главных, по его мнению, группы: животные, растения и минералы. Он же и предложил термин "царство".
В дальнейшем, по мере развития технологий и получения новых знаний, классификация совершенствовалась, были выделены главным отличием которых друг от друга являлось отсутствие и наличие в клетках ядра. Сегодня выделяют 8 царств, имеющих значительные различия: вирусы, археи, протисты, хромисты, растения, грибы, животные и бактерии. Что касается последних, все мы знаем об их существовании и постоянно с ними сталкиваемся, хоть и не видим. Может показаться даже странным, что они были выделены в отдельное царство природы.
Бактерии
Эти простейшие представители живой природы на протяжении длительного времени "скрывались" от людских глаз. Тем не менее результаты их деятельности были очевидны уже в древности: скисшее молоко, гниение опавших листьев, сбраживание сахара и многое другое. Так что значение бактерий в природе, даже задолго до их непосредственного открытия, сложно переоценить.
Эта группа организмов является одной из самых древних на планете - они существуют более 3,5 миллиардов лет, и примерно треть этого срока они были единственными живыми существами на Земле. Несмотря на то что эволюция так или иначе затронула и их, строение бактерий остается довольно примитивным, ведь у них даже нет ядра. А тех представителей этого царства, что способны выжить в самых экстремальных условиях, и вовсе можно отнести к простейшим. При этом они являются и самой многочисленной группой организмов из всех существующих на Земле.
Открытие и изучение
Достаточно долгое время ученые даже не подозревали о существовании организмов, которые были им не видны. Разумеется, первооткрывателем бактерий в XVII веке стал человек, который изобрел микроскоп - уроженец Голландии Антоний ван Левенгук. Его приборы давали увеличение до 160 раз, так что ученый заметил в каплях воды, тине, зубном налете и многих других средах странных существ - он назвал их анималькулями. В ходе исследований ему попадались как разные, так и похожие организмы, и он тщательно зарисовывал их. Так были заложены основы микробиологии. Само же название "бактерии" было предложено Христианом Эренбергом в 1828 году.
О связи этих организмов с различными заболеваниями впервые в конце XVIII века заявил военный врач Д. С. Самойлович. С помощью микроскопа он пытался найти возбудителя чумы, с которой ему пришлось столкнуться во время эпидемии в Москве. Несмотря на то что ему это не удалось, он доказал, что заражение происходит лишь при непосредственном контакте с больным или его вещами. Тогда же и была предложена идея прививок посредством ослабленных или убитых микроорганизмов. Позднее она была реализована в Англии, когда врач Эдуард Дженнер заметил невосприимчивость пациентов к после коровьей в анамнезе.
Далее в течение нескольких десятилетий микробиология занималась в основном сбором и систематизацией информации, выявляла роль бактерий в природе и различных жизненных процессах. Далее произошло разграничение их с вирусами из-за серьезных различий в строении. Но в жизни природы было оценено далеко не сразу.
Особенности
В связи с необходимостью адаптации для выживания в самых разных условиях бактериям приходится не только обладать способностью к быстрому размножению, но и отличаться некоторым разнообразием, о котором речь пойдет чуть позже.
Все организмы, относящиеся к этому царству, разумеется, имеют общие черты. Например, все они являются прокариотами, то есть не имеют отдельного ядра и некоторых других клеточных органелл. Между тем, по размеру они, как правило, более крупные, чем эукариоты, и достигают примерно 0,005 миллиметров. Самая большая известная науке бактерия не превышает 0,75 мм в поперечнике, при этом ее даже можно рассмотреть невооруженным глазом.
Прежде всего представители этого царства имеют клеточную стенку, придающую клетке форму, а также специальную слизистую капсулу, предохраняющую организм от высыхания и способствующую его скользящему движению. Иногда толщина этого слоя может быть больше, чем у остальной части бактерии. Цитоплазма, по сравнению с клетками других микроорганизмов, более густая и структурированная. Все питательные вещества располагаются прямо в ней, поскольку вакуоли отсутствуют. Еще один орган, помогающий клетке двигаться, может быть представлен ворсинками на ее поверхности. Но они могут и отсутствовать.
Разновидности
Бактерии живой природы различаются в первую очередь по форме клетки, поэтому их и разделяют на группы в соответствии с тем, как они выглядят. Основные виды называются так:
- кокки;
- бациллы;
- вибрионы;
- спирохеты;
- спириллы;
- стрептококки;
- стафилококки.
Кроме того, существует разграничение по виду условий, подходящих для жизнедеятельности. Приведем пример. Те организмы, которые могут существовать в условиях отсутствия кислорода, называются анаэробными. Кроме того, микробиологи различают грамотрицательные и Здесь речь идет лишь о реакции на специальный краситель, которая зависит от строения клеточной мембраны. имеют более толстую защитную оболочку.
Распространение
Они живут повсюду, поэтому и вынуждены принимать столь изменчивые формы. Жерла вулканов и ледяные пустыни, морские глубины и горные местности, бедные кислородом - везде можно обнаружить бактерий. Это возможно лишь благодаря их потрясающей живучести и быстрому размножению: простое деление может происходить примерно каждые 20 минут.
Кстати, в условиях, которые совершенно не подходят для продолжения жизни, бактерии живой природы могут образовывать так называемые споры, то есть перейти в форму, подходящую для переноса ветром или водой. Когда окружающая среда вновь становится достаточно благоприятной, микроорганизмы опять принимают вегетативную форму и дают начало новой колонии. Так сохраняется и продолжается распространение бактерий в природе.
Значение и роль
Важность того, что делают эти крошечные организмы, сложно переоценить. Роль бактерий в природе поистине огромна. Прежде всего, именно им мы обязаны существованием сложных форм жизни в их нынешнем виде. Ведь как часто называют цианобактерии, фактически создали атмосферу и поддерживают уровень кислорода на необходимом уровне. До сих пор эти микроорганизмы, обитающие в толще мирового океана, генерируют более половины О 2 .
Пожалуй, второе по важности значение бактерий в природе - это их участие в утилизации органики. Без этого также сложно представить современный мир. Существует целый класс организмов-сапрофитов (куда входят и бактерии). Они непосредственно участвуют в круговороте веществ в природе, разлагая остатки органических тканей до минеральных веществ, необходимых для питания растений. Так что эти "крошки" являются неотъемлемой частью любой экосистемы.
Еще одна важная роль бактерий в природе заключается в преобразовании одних веществ в другие, хоть это не всегда желательно. Дрожжи позволяют получать тесто и алкоголь, а - кефир, творог, простоквашу и другие подобные продукты. Но и то еще не все. Вспомните о бактериях, составляющих микрофлору кишечника у млекопитающих. Именно они позволяют пищеварительной системе столь эффективно усваивать полезные вещества, поступающие в организм вместе с пищей.
Защита
Однако роль бактерий в природе одними позитивными моментами не ограничивается. Так, есть патогены, которые вызывают тяжелые заболевания, поэтому зачастую появляется необходимость в избавлении от нежеланных "гостей". Для этого существует не только элементарная гигиена, то есть мытье рук и тела с мылом, но и дезинфекция, а также стерилизация различных предметов и поверхностей. Меры по защите от бактерий могут включать кипячение и длительное воздействие горячим паром, обработку растворами спирта или соединениями хлора, а также ультрафиолетом. Если все сделано правильно, большая часть болезнетворных клеток погибает.
Что же касается продуктов питания, они также подвергаются различным способам обработки: пастеризации, консервации, кипячению, жарке, тушению, запеканию и т. д. Это позволяет продлить срок их хранения и сделать безопасными для употребления в пищу. Но всесторонняя защита от бактерий может иметь и обратную сторону: вследствие отсутствия необходимости всегда быть наготове иммунная система может ослабнуть. Так что слишком уж усердствовать в войне против бактерий не стоит.
Бактерии обнаружены везде: в капле даже самой чистой родниковой воды, в крупинках почвы, в воздухе, на скалах, в песках пустынь, на дне океана и даже в добытой с огромных глубин нефти.
Они живут во льдах Антарктиды при температуре –83 °С и в горячих источниках, температура которых достигает +85-90 °С.
В 1 г почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий.
Обитают они на растениях, плодах, у различных животных и у человека в кишечнике, ротовой полости, на конечностях, на поверхности тела.
Распространение в воздухе
Распространение большинства бактерий в воздушной среде связано с постоянно изменяющимися условиями жизнедеятельности растений, животных и человека, а также сезонными перепадами температур и климатическими особенностями. Наименьшую концентрацию микроорганизмов в природе можно встретить в условиях горной и морской среды, где их размножение несколько затруднено. Населенные пункты, наоборот, становятся местом их наибольшего сосредоточения, особенно в летний период. Нахождение микроорганизмов в воздушной среде является временным, поскольку она не располагает достаточным количеством питательных веществ.
В жилых помещениях количество бактерий составляет примерно 1500 представителей микромира на 1 кубический метр. Именно воздушная среда становится транспортом для многих болезнетворных микроорганизмов, вызывающих респираторные заболевания, грипп, туберкулез и др. Они выделяются в природу их носителем и достаточно быстро разносятся на приличные расстояния. Значительно снижает процесс распространения вредных бактерий хорошая вентиляция помещений.
Распространение в почве
Почва является плацдармом, с которого бактерии попадают как в воду, так и в живые организмы и воздух. В одном ее грамме содержится до нескольких миллиардов микроорганизмов. Классифицируются они следующим образом:
- Гнилостные бактерии аэробного и анаэробного типа участвуют в процессе разложения органической материи.
- Азотфиксирующие – помогают растениям усваивать азот, перерабатывая его из воздуха.
- Нитрифицирующие – работают с более сложными азотными соединениями.
- Актиномицеты (разлагают наиболее устойчивые субстраты) и др.
Болезнетворные бактерии попадают в почву с кровью и выделениями больного или мертвого организма и мусором. Возбудители многих кишечных заболеваний живут в почве больше месяца. Споры газовой гангрены, сибирской язвы и столбняка могут продержаться вне носителя несколько десятков лет.
Основным источником распространения бактерий является почва. Этому способствуют:
- наличие большого количества питательных веществ (минеральных, органических);
- достаточная влажность субстрата;
- защита их от действия прямого солнечного излучения и резких колебаний температуры.
Происходит разложение органических веществ - остатков мёртвых животных и отмерших растений, которые попадают в почву. Благодаря этому образуются неорганические вещества, которые позже могут служить пищевой базой для других организмов, в основном растений, а так же одновременно выделяется углекислый газ, необходимый для фотосинтеза растений.
Большое количество перегноя бактерии образуют после дополнительного удобрения почвы навозом, выращивания многолетних и однолетних травянистых растений, у которых отмирают многочисленные корни. При наличии кислорода в почве бактерии за короткий период времени превращают перегной в минеральные вещества, необходимые для питания растений, в том числе и культурных. Больше всего бактерий можно встретить в почвах, которые содержат много органических остатков (культивированных, удобряемых, достаточно увлажнённых)
Встречаются в почве и патогенные (болезнетворные) бактерии. Они попадают в грунт вместе с трупами животных, бытовыми и промышленными отбросами. Они могут быть возбудителями тяжёлых заболеваний - столбняка, ботулизма, газовой гангрены и др. Почва является основным первоисточником попадания бактерий в воздух и в воду.
Распространение в водной среде
Вода - благоприятная среда для жизнедеятельности бактерий. Загрязнение воды может составлять до миллиона бактерий в 1 мл.
Бактерии попадают в водоёмы со сточными почвенными водами, из воздуха и др. Количество бактерий в воде зависит от её природы. Воды открытых водоёмов содержат наибольшее количество бактерий, а артезианские воды - значительно меньше, потому что проходят сквозь слои почвы и частично очищаются. Вода является источником распространения патогенных бактерий, особенно во время эпидемий дизентерии, брюшного тифа, холеры и других инфекций. Они могут сохранятся в воде несколько месяцев.
Промышленные сточные воды и бытовые сточные воды, а так же дождевые воды, в которые из воздуха и с поверхности почвы попадает большое количество бактерий являются основным источником бактериального загрязнения естественных водоёмов. В таких стоках содержится большое количество химических соединений - хлоридов, аммиака, сероводорода, соли азотной и фосфорной кислот. Очищенные сточные воды и питьевую воду обеззараживают путём облучения ультрафиолетовыми лучами, озонирования.
В воде могут находиться возбудители различных заболеваний, таких как:
- дизентерия;
- брюшной тиф;
- колиэнтерит.
Попав в воду, бактерии могут оставаться там несколько месяцев, повышая риск появления заболеваний.
Распространение в теле человека
Болезнетворные микроорганизмы могут проникать в тело человека множеством способов, но в основном это происходит через ротовую полость и поврежденные участки кожных покровов. Многие попавшие бактерии живут в человеке, не принося ему вреда. Так как именно в ротовой полости обитает огромное количество микроорганизмов, то именно оттуда они и распространяются по всему телу через потребляемую пищу и воду.
В данной полости находятся:
- стафилококки;
- стрептококки;
- микрококки.
Из-за этого некоторые воспалительные процессы в ротовой полости могут послужить причиной появления заболевания. Распространение бактерий в воздухе, почве, воде, живых организмах объясняется огромным разнообразием их видов, сумевших приспособиться практически к любым условиям существования в природе.
Но больше всего загрязнению подвержены руки, так как они часто соприкасаются с различными предметами. На них могут находиться болезнетворные микроорганизмы, которые служат причиной серьезных заболеваний. Размножение таких бактерий можно остановить соблюдением простых правил гигиены, что имеет немаловажное значение в профилактике большинства инфекций.