Почему бактерий считают древними. Бактерии – самые древнейшие организмы на Земле

Форма тела

Бактерии — многочисленные и разнообразные организмы. Они различаются по форме.

Изучение древнейших бактерий

Процесс активно идет, счет исследованиям практически не ведется, и каждое новое открытие становится сенсацией для всего мира. Одним из ярчайших событий стало обнаружение серных анаэробных бактерий, существовавших 3,4 млрд лет назад в Австралии. Находка вызвала массу споров и обсуждений: в ход шли даже теории о неземном происхождении микроорганизмов.

Существуют и другие виды существ, способных просуществовать крайне долго. Хорошим примером являются отдельные группы цианобактерий, возраст которых нередко достигает 2 млрд лет. Подобные бактерии являются одной из персистентных форм жизни – существ, способных эволюционировать без существенных изменений своих организмов.

Археологам удается находить массу уникальных останков микроорганизмов, так или иначе участвовавших в процессе эволюции. В число древнейших организмов попали ископаемые водоросли и микробы, найденные в горных породах Южной Африки: там были найдены останки и сине-зеленых водорослей, существовавших по меньшей мере 3,2 млрд лет назад.

Еще одним немаловажным этапом в изучении древнейших бактерий стало изучение групп микроорганизмов, обнаруженных при раскопках в Онтарио. Исследование остатков показало, что эти микроорганизмы существовали уже два миллиарда лет назад. Данные бактерии тоже относились к числу наиболее примитивных микроорганизмов и уже занесены в соответствующий раздел систематики.

Немалый интерес для истории представляют и не столь древние существа. Так, в центральной части Австралии были найдены останки микроорганизмов, входящих в состав многоклеточных водорослей и других растений. Возраст этих бактерий находится в пределах одного миллиарда лет. Обнаружение подобных единиц микроорганизмов стало очень важным: опираясь на их исследования, ученые могут восстанавливать хронологию эволюции прошлого и дополнять систематику.

Древнейшие бактерии существовали не только в одноклеточном виде, но и входили в состав более сложных организмов, например, зеленых водорослей, способных размножаться половым путем. Каждое открытие такого масштаба предоставляет все новые возможности в изучении живых существ, поскольку возникает разнообразие форм организмов, обитавших в природе: любая новая единица всегда добавляет очередной штрих в генетическое разнообразие живых существ.

Окончательный переход к дифференциации многоклеточных существ произошел около 600 млн лет назад. Ученые считают, что причиной развития стало возникновение разных форм размножения и появление первых животных, в результате чего природа стала эволюционировать намного быстрее.

Способы передвижения

Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Подвижные передвигаются за счёт волнообразных сокращений или при помощи жгутиков (скрученные винтообразные нити), которые состоят из особого белка флагеллина. Жгутиков может быть один или несколько. Располагаются они у одних бактерий на одном конце клетки, у других — на двух или по всей поверхности.

Но движение присуще и многим иным бактериям, у которых жгутики отсутствуют. Так, бактерии, покрытые снаружи слизью, способны к скользящему движению.

почему бактерии считаются наиболее древними организмами

У некоторых лишённых жгутиков водных и почвенных бактерий в цитоплазме имеются газовые вакуоли. В клетке может быть 40-60 вакуолей. Каждая из них заполнена газом (предположительно — азотом). Регулируя количество газа в вакуолях, водные бактерии могут погружаться в толщу воды или подниматься на её поверхность, а почвенные бактерии — передвигаться в капиллярах почвы.

У бактерий наблюдаются разные способы питания. Среди них есть автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы — организмы, способные самостоятельно образовывать органические вещества для своего питания.

Гетеротрофы — организмы, использующие для своего питания готовые органические вещества. Гетеротрофные бактерии подразделяются на сапрофитов, симбионтов и паразитов.

Бактерии-сапрофиты Бактерии-симбионты Бактерии-паразиты
Извлекают питательные вещества из мёртвого и разлагающего органического материала. Обычно они выделяют в этот гниющий материал свои пищеварительные ферменты, а затем всасывают и усваивают растворённые продукты. Живут совместно с другими организмами и часто приносят им ощутимую пользу. Бактерии, живущие в утолщениях корней бобовых растений. Живут внутри другого организма или на нём, укрываются и питаются его тканями. Вызывают различные заболевания – бактериозы.

Растения нуждаются в азоте, но сами усваивают азот воздуха не могут. Некоторые бактерии соединяют содержащиеся в воздухе молекулы азота с другими молекулами, в результате чего получаются вещества, доступные для растений.

Эти бактерии поселяются в клетках молодых корней, что приводит к образованию на корнях утолщений, называемых клубеньками. Такие клубеньки образуются на корнях растений семейства бобовых и некоторых других растений.

Корни дают бактериям углеводы, а бактерии корням — такие содержащие азот вещества, которые могут быть усвоены растением. Их сожительство взаимовыгодно.

Корни растений выделяют много органических веществ (сахара, аминокислоты и другие), которыми питаются бактерии. Поэтому в слое почвы, окружающем корни, поселяется особенно много бактерий. Эти бактерии превращают отмершие остатки растений в доступные для растения вещества. Этот слой почвы называют ризосферой.

Классификация и строение бактерий

В процессе эволюции появилось большое количество самых разнообразных бактерий. Классификацией различных микроорганизмов занимается биологическая систематика, которая определяет:

  • наименование конкретного вида микроорганизмов;
  • положение в общей классификации;
  • характерные признаки разных видов микроорганизмов.

Строение бактерий предполагает наличие твердой оболочки, способной сохранить форму тела и внутренности микроорганизмов. Форма оболочки является одним из главных пунктов, позволяющих классифицировать бактерии: бывают шаровидные, палочковидные, спиралеобразные и прочие формы. Также микроорганизмы оцениваются по своим размерам: самые крупные представители могут достигать 0.75 мм в длине, а габариты мельчайших измеряются долями микрометров.

Наиболее продвинутые бактерии выработали жгутики, обеспечивающие движение в пространстве. Для улучшения двигательных функций отдельные вытянулись в нитчатую форму. О жгутиковых организмах можно сказать отдельно. Основное отличие между жгутиковыми простейшими и бактериями заключается в наличии ядра у первых.

Поскольку внешние факторы могут стать причиной , многие из них выработали защитную функцию – образование спор. При разрушении бактерии или прекращении ее жизненного цикла споры выходят за пределы оболочки и расселяются по доступному пространству. Выработка спор для большинства бактерий стала крайне удобным механизмом, поскольку споры отлично выдерживают большую часть агрессивных воздействий, включая температурный удар, отсутствие жидкости или пищи.

Поражает воображение: счет изученных видов доходит до нескольких десятков тысяч, что составляет лишь малую часть от существовавших на Земле микроорганизмов. Определенную сложность в изучении бактерий представляет тот факт, что они находятся практически во всех многоклеточных организмах, включая водоросли, земные растения и животных.

Предлагаем ознакомиться:  Почему греется телефон и быстро садится батарея: основные причины и способы устранения

Место обитания

В силу простоты организации и неприхотливости бактерии широко распространены в природе. Бактерии обнаружены везде: в капле даже самой чистой родниковой воды, в крупинках почвы, в воздухе, на скалах, в полярных снегах, песках пустынь, на дне океана, в добытой с огромной глубины нефти и даже в воде горячих источников с температурой около 80ºС. Обитают они на растениях, плодах, у различных животных и у человека в кишечнике, ротовой полости, на конечностях, на поверхности тела.

Бактерии — самые мелкие и самые многочисленные живые существа. Благодаря малым размерам они легко проникают в любые трещины, щели, поры. Очень выносливы и приспособлены к различным условиям существования. Переносят высушивание, сильные холода, нагревание до 90ºС, не теряя при этом жизнеспособность.

Практически нет места на Земле, где не встречались бы бактерии, но в разных количествах. Условия жизни бактерий разнообразны. Одним из них необходим кислород воздуха, другие в нём не нуждаются и способны жить в бескислородной среде.

В воздухе: бактерии поднимаются в верхние слои атмосферы до 30 км. и больше.

Особенно много их в почве. В 1 г. почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий.

В воде: в поверхностных слоях воды открытых водоёмов. Полезные водные бактерии минерализуют органические остатки.

В живых организмах: болезнетворные бактерии попадают в организм из внешней среды, но лишь в благоприятных условиях вызываю заболевания. Симбиотические живут в органах пищеварения, помогая расщеплять и усваивать пищу, синтезируют витамины.

Роль бактерий в природе

Поиск древнейших, изначальных микроорганизмов является очень проблематичным занятием. От многих видов бактерий за многие миллионы лет не остается практически ничего, и исследовать их приходится, опираясь на современные виды живых существ, что существенно усложняет систематику. Конечно, качественное оборудование и ведущие умы специалистов позволяют узнать многое, но все же иногда исследования упираются в непробиваемую стену времени. Именно поэтому счет изученных живых организмов не превышает определенного значения: для систематики недостаточно данных.

  • температурой;
  • давлением;
  • движением ветра;
  • иными физическими и химическими процессами.

Тем не менее по отдельным древнейшим пластам ученым удается установить многие аспекты, связанные с теми или иными организмами. Имея определенные данные о бактериях, водорослях и прочих структурах, появившихся позже, можно делать выводы о самых ранних существах и дополнять систематику.

Доподлинно известно, что самые первые организмы требовали питания, поэтому употребляли в пищу органику. За прошедшие миллионы лет сменилось большое количество видов микроорганизмов, и самые стойкие впоследствии стали базисом для образования бактерий. Некоторые из них сумели практически в неизменном виде дойти до сегодняшних дней.

Ключевой особенностью, обеспечившей древним микроорганизмам столь высокую живучесть, является их возможность поглощать питательные вещества практически из любых веществ – земли, воды, воздуха и т.д. Дальнейшая эволюция заставила бактерии развиваться, вследствие чего появились , питающихся за счет брожения, гниения и прочих факторов.

Круговорот

Бактерии — важнейшее звено общего круговорота веществ в природе. Растения создают сложные органические вещества из углекислого газа, воды и минеральных солей почвы. Эти вещества возвращаются в почву с отмершими грибами, растениями и трупами животных. Бактерии разлагают сложные вещества на простые, которые снова используют растения.

Бактерии разрушают сложные органические вещества отмерших растений и трупов животных, выделения живых организмов и разные отбросы. Питаясь этими органическими веществами, сапрофитные бактерии гниения превращают их в перегной. Это своеобразные санитары нашей планеты. Таким образом, бактерии активно участвуют в круговороте веществ в природе.

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 жёсткое облучение атомных реакторов не мешают существованию и развитию микрофлоры.

Внешнее строение

Клетка бактерии одета особой плотной оболочкой — клеточной стенкой, которая выполняет защитную и опорную функции, а также придаёт бактерии постоянную, характерную для неё форму. Клеточная стенка бактерии напоминает оболочку растительной клетки. Она проницаема: через неё питательные вещества свободно проходят в клетку, а продукты обмена веществ выходят в окружающую среду.

Часто поверх клеточной стенки у бактерий вырабатывается дополнительный защитный слой слизи — капсула. Толщина капсулы может во много раз превышать диаметр самой клетки, но может быть и очень небольшой. Капсула — не обязательная часть клетки, она образуется в зависимости от условий, в которые попадают бактерии. Она предохраняет бактерию от высыхания.

На поверхности некоторых бактерий имеются длинные жгутики (один, два или много) или короткие тонкие ворсинки. Длина жгутиков может во много раз превышать разметы тела бактерии. С помощью жгутиков и ворсинок бактерии передвигаются.

Заключение

Наука постоянно движется вперед, позволяя изучать все новые и новые виды организмов. В прошлом было очень много и микроорганизмов, и ученые усердно трудятся, находя все более древние свидетельства жизни тех или иных жизнеформ: останки любого микроорганизма, будь то водоросль или сложный многоклеточный организм, имеют большую ценность.

Роль этих исследований достаточно высока: в определенный момент наука сможет добраться до наиболее глубоких исторических и земных пластов, что даст возможность узнать больше о развитии природы на планете. Бактерии – это древнейшие микроорганизмы на планете, и они могут дать ключ к разгадке зарождения жизни, такое открытие станет невероятно важным для каждого человека.

Бактерии — это самая древняя из известных групп организмов, существующих на земле. Возраст самых древних найденных учеными-археологами и палеонтологами бактерий — так называемых архебактерий — насчитывает более 3,5 миллиардов лет. Самые древние бактерии жили во времена археозойской эры, когда на Земле не было больше ничего живого.

Первые бактерии обладали самыми примитивными механизмами питания и передачи генетической информации и относились к прокариотическим микроорганизмам — т.е. лишенным ядра.

Эукариотические или ядерные бактерии с более высокой степенью организации генетического материала появились на планете только 1,4 миллиарда лет тому назад.

Бактерии стали самыми древними формами жизни, процветающими и сейчас, по ряду причин.

Предлагаем ознакомиться:  Как успокоительные средства влияют на организм зависимость

Во-первых, благодаря примитивному строению микроорганизмы могут «подстраиваться» под все возможные условия существования. Бактерии живут и размножаются сейчас как в полярных льдах, так и в горячих источниках с температурой воды более 90 градусов, при любой концентрации различных химических соединений.

Бактерии могут существовать как в аэробных (содержащих определенный уровень кислорода) условиях, так и в анаэробных условиях (без кислорода). Их способы получения энергии — от поглощения солнечного света и до использования в качестве энергии для метаболизма и размножения самых разных химических веществ, биологических структур.

Известны бактерии, разлагающие нефть, другие химические соединения и использующие эту энергию для своей жизнедеятельности. Первые бактерии обладали самыми примитивными органами получения энергии и просто поглощали путем обычной диффузии химические вещества, которые в бактериальной клетке претерпевали химические реакции, сопровождающиеся выделением энергии.

Во-вторых, элементарные механизмы размножения (самый простой вариант — деление надвое), происходящие в очень быстром темпе, увеличивали количество бактерий с максимально возможной скоростью, чем повышали их выживаемость и увеличивали возможность мутаций в популяции бактериальных клеток, в т.ч. и полезных мутаций, способствовавших улучшению приспособленности колоний бактерий к существующим условиям окружающей среды.

Быстрое размножение и изменчивость популяций микроорганизмов обеспечили им высокую выживаемость в агрессивных условиях, существовавших на Земле миллиарды лет назад.

Все интересное

Царство — следующая после домена ступень классификации биологических видов. На данный момент ученые выделяют 8 царств — хромисты, археи, протисты, вирусы, бактерии, грибы, растения и животные, при этом в научной среде продолжаются споры о том, к…

Благодаря фотосинтезу зеленые растения играют очень важную роль в жизни на Земле. Они преобразуют энергию солнечного света и накапливают ее в виде органических соединений. В качестве побочного продукта фотосинтеза в атмосферу выделяется кислород. …

Царствами называют вторую по порядку иерархическую ступень в классификации живых организмов. Всего биологи выделяют восемь царств: Животные, Грибы, Растения, Бактерии, Вирусы, Археи, Протисты и Хромисты. Ученые не могут точно сказать, какое царство…

Клетка – это элементарная, функциональная и генетическая единица. Ей свойственны все признаки жизни, в подходящих условиях клетка может поддерживать эти признаки и передавать их следующим поколениям. Клетка – это основа строения всех живых форм –…

Для обеспечения жизнедеятельности все живые существа нуждаются в пище. Гетеротрофные организмы – консументы – используют готовые органические соединения, тогда как автотрофы-продуценты сами создают органические вещества в процессе фотосинтеза и…

Антибиотиками называются вещества, которые могут противостоять и подавляют действие бактериальной флоры. Их появление сделало возможным проведение терапии для лечения многих заболеваний, которые раньше считались смертельно опасными. Антибиотики…

Вконтакте

Одноклассники

Бактерии – самая древняя группа организмов из ныне существующих на Земле. Первые бактерии появились, вероятно, более 3,5 млрд лет назад и на протяжении почти миллиарда лет были единственными живыми существами на нашей планете. Поскольку это были первые представители живой природы, их тело имело примитивное строение.

Со временем их строение усложнилось, но и поныне бактерии считаются наиболее примитивными одноклеточными организмами. Интересно, что некоторые бактерии и сейчас ещё сохранили примитивные черты своих древних предков. Это наблюдается у бактерий, обитающих в горячих серных источниках и бескислородных илах на дне водоёмов.

В окружающем нас мире живут различные микробы и бактерии, среди которых есть и хорошие, и плохие. Приведем подборку интересных фактов о бактериях.

1. Самая большая бактерия, носящая имя Thiomargarita namibiensis, что в переводе означает «серая жемчужина Намибии», была открыта в 1999 году. Ее размер в поперечнике достигает 0,75 миллиметров и превышает стандартную точку, имеющую диаметр 1/12 дюйма – это равняется 0,351 миллиметра.

2. Тот запах, что исходит от мокрой земли после дождя, обусловлен органическим веществом геосмин. Его вырабатывают актинобактерии и цианобактерии, живущие на поверхности земли.

3. Процесс эволюции бактерий прошел в давние времена столь успешно, что их внешний вид не меняется уже на протяжении миллиарда лет. Происходили лишь внутренние видоизменения. Это явление получило название «синдром Фольксвагена». Автомобиль «Фольксваген-жук» настолько пришелся по вкусу всему миру, что его производители не меняли внешний вид машины в течение сорока лет.

4. Рассматривая интересные факты о бактериях, обязательно следует отметить – общий вес колоний бактерий, живущих в человеческом организме, равен двум килограммам.

5. Существуют ракообразные, питающиеся бактериями, выросшими на их же телах. На глубинах свыше 2 км живут крабы Kiwa puravida, которые имеют второе название — йети-крабы. Обитают эти существа вблизи щелей, из которых наружу выходят сернистые соединения и метан, являющиеся для бактерий источником энергии. Краб активно способствует росту бактерий, подставляя их колонии на клешнях под питательные потоки. При этом его движения напоминают танец.

6. Самым древним организмом, выявленным учеными, считается архибактерия термоацидофила (thermoacidophiles). Этот вид бактерий существует в горячих источниках с большим содержанием кислоты. Эти бактерии не живут при температуре ниже 55 градусов.

7. Исследование, проведенное учеными Университета Манчестера, показало, что на поверхности мобильного телефона находится микробов существенно больше, чем обнаруживается на сиденье унитаза или же на подошве обуви.

8. Уникальные микробы, живущие в кишечнике японцев, обеспечивают более эффективную переработку углеводов морских водорослей, входящих в состав суши, чем у людей из других регионов.

9. Немногие знают, что бацилла и бактерия являются одним и тем же живым организмом. Просто у слова «бацилла» латинское происхождение, а слово «бактерия» — из греческого языка.

10. Один из двух килограммов бактерий, проживающих в организме человека, располагается в его кишечнике. Число этих бактерий значительно превышает количество клеток человеческого тела.

11. Во рту человека насчитывается почти 40 тысяч бактерий разного типа. Во время поцелуя люди могут передать друг другу 278 видов бактерий. Безопасными из их числа являются 95%.

12. Поскольку размер самой крупной из существующих бактерий Thiomargarita namibiensis доходит до 0,75 мм в поперечнике, это позволяет видеть её даже невооружённым взглядом.

13. В прошлом веке медики в некоторых странах удаляли аппендицит всем детям, без исключения. Объясняли это профилактикой будущих воспалений аппендикса. Исследования ученых, проведенные в начале этого века, показали – аппендикс не является рудиментом. Этот орган очень важен для иммунной системы, поскольку именно в нем живут многие микроорганизмы.

Предлагаем ознакомиться:  Клест: детям о природе. Познавательные сказки и рассказы в картинках.

14. Во время болезни человека погибает значительная часть естественной флоры его кишечника. Именно тогда организм получает «подкрепление» микрофлоры из аппендикса.

Вконтакте

Одноклассники

Бактерии как древнейшая группа живых организмов. Общая характеристика бактерий. Отличия клетки бактерий от клетки растений. Понятия о прокариотах и эукариотах.

Образовательные:
знать особенности строения и жизнедеятельности бактерий.

Развивающие:
развивать познавательный интерес к биологии; навыки сравнительно-аналитической и мыслительной деятельности. Продолжить формирование навыков работы с учебником, рабочей тетрадью, таблицей.

Воспитательные

: воспитыватьумение работать в коллективе и находить согласованные решения; воспитание независимости суждений; воспитание культуры поведения на уроке.

Оборудование
: Презентация «Строение бактерий», «Строение растительной клетки»

II
. Стадия вызова. Актуализация знаний.

Эти маленькие организмы создали жизнь на Земле, совершают глобальный круговорот веществ в природе, а также стоят на службе у человека. Луи Пастер их назвал «великие могильщики природы» Кто они?

Учитель:
Ребята! Назовите эти маленькие организмы.

Около 5 млрд. лет назад, на Земле было пустын­но. Над пустынными просторами без конца и без края ползли низкие зеленые (от избытка хлора в воздухе) тучи и почти не переставая, лили горячие дожди. Неделями, месяца­ми, годами заливали они равнины, пологие холмы и дымив­шиеся сопки вулканов. Из края в край гулял по Земле ветер, встречая на своем пути только камень.

Лишь временами раздавался клекот огненных лав, с шипением изливавшихся и застывающих. В разводьях туч изредка появлялось мутное, зеленоватое солнце. Оно отражалось в мелких озерах-морях, которые можно было бы перейти вброд. Миллионы и миллионы лет прошли, прежде чем в раннем докембрии, около 3,5 – 3,8 млрд. лет назад, появились бактерии, а затем и сине-зеленые водоросли, производитель­ницы свободного кислорода.

Внутреннее строение

Внутри клетки бактерии находится густая неподвижная цитоплазма. Она имеет слоистое строение, вакуолей нет, поэтому различные белки (ферменты) и запасные питательные вещества размещаются в самом веществе цитоплазмы. Клетки бактерий не имеют ядра. В центральной части их клетки сконцентрировано вещество, несущее наследственную информации. Бактерии, — нуклеиновая кислота — ДНК. Но это вещество не оформлено в ядро.

Внутренняя организация бактериальной клетки сложна и имеет свои специфические особенности. Цитоплазма отделяется от клеточной стенки цитоплазматической мембраной. В цитоплазме различают основное вещество, или матрикс, рибосомы и небольшое количество мембранных структур, выполняющих самые различные функции (аналоги митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи).

В центральной части клетки локализовано ядерное вещество — ДНК, не отграниченная от цитоплазмы мембраной. Это аналог ядра — нуклеоид. Нуклеоид не обладает мембраной, ядрышком и набором хромосом.

Обмен веществ

Бактерии отличаются друг от друга обменом веществ. У одних он идёт при участии кислорода, у других — без его участия.

Большинство бактерий питается готовыми органическими веществами. Лишь некоторые из них (сине-зелёные, или цианобактерии), способны создавать органические вещества из неорганических. Они сыграли важную роль в накоплении кислорода в атмосфере Земли.

Микроорганизмы вообще и бактерии в частности играют большую роль в биологически важных круговоротах веществ на Земле, осуществляя химические превращения, совершенно недоступные ни растениям, ни животным. Различные этапы круговорота элементов осуществляются организмами разного типа. Существование каждой отдельной группы организмов зависит от химического превращения элементов, осуществляемого другими группами.

Бактерии являются самыми древними организмами, появившимися около 3,5 млрд. лет назад в архее. Около 2,5 млрд. лет они доминировали на Земле, формируя биосферу, участвовали в образовании кислородной атмосферы.

После появления многоклеточных организмов между ними и бактериями образовались многочисленные связи, включая преобразование органических веществ органотрофами, и разного рода симбиотические отношения, паразитизм, иногда внутриклеточный (риккетсии), и патогенез. Наличие бактерий и др. микроорганизмов в естественных местах обитания является важнейшим фактором, определяющим целостность экологии, систем. В экстремальных условиях, непригодных для существования других организмов, бактерии могут представлять единственную форму жизни.

Бактерии являются одними из наиболее просто устроенных живых организмов (кроме вирусов). Полагают, что они — первые организмы, появившиеся на Земле.

Хемосинтез

Использование лучистой энергии — важнейший, но не единственный путь создания органического вещества из углекислого газа и воды. Известны бактерии, которые в качестве источника энергии для такого синтеза используют не солнечный свет, а энергию химических связей, происходящих в клетках организмов при окислении некоторых неорганических соединений — сероводорода, серы, аммиака, водорода, азотной кислоты, закисных соединений железа и марганца.

Важнейшую группу хемосинтезирующих микроорганизмов составляют нитрифицирующие бактерии. Эти бактерии живут в почве и осуществляют окисление аммиака, образовавшегося при гниении органических остатков, до азотной кислоты. Последняя, реагирует с минеральными соединениями почвы, превращаются в соли азотной кислоты. Этот процесс проходит в две фазы.

Железобактерии превращают закисное железо в окисное. Образованная гидроокись железа оседает и образует так называемую болотную железную руду.

Некоторые микроорганизмы существуют за счёт окисления молекулярного водорода, обеспечивая тем самым автотрофный способ питания.

Характерной особенностью водородных бактерий является способность переключаться на гетеротрофный образ жизни при обеспечении их органическими соединениями и отсутствии водорода.

Таким образом, хемоавтотрофы являются типичными автотрофами, так как самостоятельно синтезируют из неорганических веществ необходимые органические соединения, а не берут их в готовом виде от других организмов, как гетеротрофы. От фототрофных растений хемоавтотрофные бактерии отличаются полной независимостью от света как источника энергии.

Бактериальный фотосинтез

Некоторые пигментосодержащие серобактерии (пурпурные, зелёные), содержащие специфические пигменты — бактериохлорофиллы, способны поглощать солнечную энергию, с помощью которой сероводород в их организмах расщепляется и отдаёт атомы водорода для восстановления соответствующих соединений. Этот процесс имеет много общего с фотосинтезом и отличается только тем, что у пурпурных и зелёных бактерий донором водорода является сероводород (изредка — карбоновые кислоты), а у зелёных растений — вода. У тех и других отщепление и перенесение водорода осуществляется благодаря энергии поглощённых солнечных лучей.

6СО2 12Н2S hv → С6Н12О6 12S=6Н2О

Биологическое значение хемосинтеза и бактериального фотосинтеза в масштабах планеты относительно невелико. Только хемосинтезирующие бактерии играют существенную роль в процессе круговорота серы в природе. Поглощаясь зелёными растениями в форме солей серной кислоты, сера восстанавливается и входит в состав белковых молекул.

https://www.youtube.com/watch?v=6vn4ONrqy_k

Загрузка ...
Adblock detector