Важность роли бактерий и грибов в биоценозах Земли

С момента открытия микроорганизмов ученых всегда интересовало, какова роль бактерий и грибов в круговороте веществ. Это весьма обширная и интересная область знаний.

Круговорот веществ в природе

Роль бактерий в круговороте веществ

Бактерии – первые жители бесплодных скал, горячих источников, соленых водоемов. Их способность к экстремальному выживанию когда-то давно положила начало жизни на нашей планете. Перерабатывая неорганические субстраты, создавая из них органику при помощи фото- и хемосинтеза, они создавали первые почвы, обогащали атмосферу кислородом, и их малый размер никогда не мешал трудягам обживать некогда бесплодную планету. Тот факт, что ученые обнаруживают экстремальные виды бактерий в самых непригодных для жизни местах и даже в верхних слоях атмосферы, свидетельствует о том, что именно они являются создателями той базы, на которой некогда начала развиваться жизнь и происходить эволюция.

После появления в природе грибов, простейших и водорослей планета сделала еще один шаг в сторону разнообразия жизни. Однако разнообразие бактерий и их основополагающая роль в биоценозах нашей планеты до сих пор обеспечивает их стабильность и существование высших форм жизни – растений, животных и, конечно же, человека.

Бактерии, грибы, водоемы и почвы: разнообразие взаимодействий

В круговороте веществ, который непрерывно происходит в природе, бактерии и грибы выполняют различные роли. Они обеспечивают образование и плодородие почв, причем выполняют это различными способами. В экосистеме леса микроорганизмам принадлежит ведущая роль не только в плане численности, но и по части выполняемых ими функций.

Значение грибов в природе

Продуценты

Среди бактерий существуют виды, способные самостоятельно питаться за счет энергии солнечного света или распада химических соединений. Называют их автотрофами и хемотрофами. Именно они в свое время создали первые почвы и позволили развиваться существам, неспособным усваивать неорганику, пользуясь простейшими доступными источниками энергии. Количество микроскопических автотрофов в живой природе огромно, а их роль в биоценозах Земли трудно переоценить. Они составляют биомассу морей – гигантский фотосинтезирующий орган, своего рода легкие нашей планеты. Они – основа жизни на земле и неисчерпаемый источник питательных веществ для животных и человека.

Редуценты и консументы

Микроорганизмы, относимые к числу редуцентов, неспособны сами синтезировать питательные вещества. Их субстратом является мертвая, не до конца разложившаяся органика. Это опавшая листва, погибшие животные и растения (в том числе и деревья), экскременты, скопление которых на поверхности почвы привело бы к самым неприятным результатам. Совместно с насекомыми и червями бактерии и грибы разлагают органические остатки до простых веществ, доступных растениям. В свою очередь, растения научились сохранять в почве свои семена от разложения почвенной микрофлорой. Невозможно представить себе нормальную жизнь леса без микроорганизмов почвы, основная роль которых – образование простых органических и неорганических молекул.

Роль почвенных бактерий

Консументы – группа микроорганизмов, для питания которой также нужна органика, однако продуктами жизнедеятельности не являются простые вещества. К этой группе относится большинство микроорганизмов.

Симбионты растений

В этой ипостаси бактерии и грибы также многолики:

  1. Азотфиксаторы. Некоторые из них сотрудничают с бобовыми и злаковыми растениями (список видов и родов симбионтов постоянно пополняется), фиксируя атмосферный азот с эффективностью более высокой, чем у всех существующих фабрик по производству удобрений.
  2. Облигатные, или обязательные, симбионты. Некоторые грибы заражают семена растений и являются для них первой корневой системой, без которой невозможно прорастание. Этот механизм наиболее изучен у одного из наиболее прогрессивных семейств покрытосеменных – орхидных. После того, как растение подрастет, оно позволяет грибкам жить в корневой системе, на поверхности листьев и в завязях, где семена заражаются грибковыми спорами в процессе созревания. Раздельное существование таких видов иногда удается воспроизвести в лабораторных условиях и никогда – в процессе обычного выращивания семян без грибковой культуры.
  3. Факультативные симбионты. Взаимодействие грибов не всегда является обязательным для высших растений. Однако образование корневой системы повышенной всасывающей способности, которое помогают сделать высшим растениям ризомы грибов, дает существенные преимущества обеим сторонам. В свою очередь, деревья леса обеспечивают грибам более комфортные условия существования, повышая влажность, обеспечивая тень и делясь с ними органическими веществами.
  4. Паразиты. Некоторые микроорганизмы появляются на свет, чтобы уничтожать своих хозяев-растений, питаясь и размножаясь за их счет. Среди них большое число возбудителей болезней растений – мучнистой росы, парши, монилиоза и других. Интересно, что активность паразитов зависит от иммунитета растений и их обеспеченности микроэлементами. Знание о взаимоотношениях жителей леса позволяет человеку извлекать пользу и из этой группы микроорганизмов. Некоторые из них являются естественными врагами вредных насекомых и позволяют весьма эффективно бороться с вредителями леса, сада и культурных растений.

Клубеньки на корнях бобовых растений

Лишайники

Удивительные симбиозы грибов, бактерий и водорослей – лишайники поражают своей выносливостью и нечувствительностью к сложным климатическим условиям. Поселяясь на неорганических субстратах, они примеривают на себя разные роли – перерабатывая неорганику для создания почвы, давая возможность заселения других растений, являясь кормовой базой для животных в жарких и ледяных пустынях. Они являются завсегдатаями тундры и северного леса, способны жить на камнях в полосе прибоя рядом со свободными фотосинтезирующими водорослями и бактериями. Ахиллесовой пятой лишайников в большинстве природных сообществ является их чувствительность к чистоте окружающей среды.

Симбионты животных

В природе все взаимосвязано. Как и растения, животные и человек являются родным домом для огромного числа микроорганизмов. Они поселяются на коже и слизистых. Одна из основных ролей стабильных бактериальных экосистем – обеспечивать здоровье и долгую жизнь как животным, так и человеку. Питаясь микроскопическими отходами жизнедеятельности живых организмов, они производят вещества, стабилизирующие их микрофлору и препятствующие проникновению инфекций.

Бактерии кишечника – это фабрики, завершающие усвоение питательных веществ и способные вырабатывать целый ряд витаминов и биологически активных веществ. Попадая с экскрементами в почву, они продолжают совершать круговорот веществ в природе, примеривая на себя роли консументов и редуцентов, способных раскладывать разнообразную органику.

Бактерии в организме человека

Некоторые микроорганизмы напоминают двуликих Янусов. Под покровом леса они участвуют в создании почвы, а попадая внутрь человека и животных, создают угрозу их здоровью и жизни. Знание о том, какова их роль в природе, очень помогает человеку в борьбе со многими болезнями.

Извлекаем пользу

Заваленный различными отходами от промышленной и бытовой деятельности царя природы, наш мир все больше нуждается в знаниях, которые бы позволили ускорить их разложение. Ведь отходы можно превратить в сырьевую базу для получения пищевого белка, целого ряда биологически активных веществ, образования энергии, тепла, пригодных для использования при выращивании сельскохозяйственных животных и растений.

Знания о жизни грибов и бактерий и их роли в растительном сообществе позволяют человеку беречь от вырубки леса, выращивать высокие урожаи в ранние сроки, использовать органические отходы для обогрева теплиц, получения метана, синтеза витаминов, выращивания грибов различных видов и вкусовых качеств. Ценность подобных исследований трудно переоценить – они открывают перед человечеством новые горизонты сотрудничества с живой природой.

Похожие статьи:
Загрузка...

__________________________

Остались вопросы? Задайте их в комментариях к статье, мы обязательно ответим

  • Natali Shoklova

    Очень познавательная статья, в целом мы никогда не задумывались о роли бактерий и микроорганизмов, но на самом деле на Земле все справедливо, каждый организм относится к своему классу. Конечно важно знать что живое в этом мире все соединено, поэтому нам стоит задуматься о живых бактериях и грибках, ведь они поддерживают микрофлору. Поэтому все в наших руках, давайте беречь природу.

  • Гелла Борисовна

    Согласна с Вами. Многим это малоинтересно. Только когда начинаются проблемы, люди вспоминают о том, что бактерии тоже важны. Ведь они — часть нас, растений и животных. Постоянно появляются новые и умирают старые. Вот, например, нам людям полезно употреблять кисломолочные продукты для улучшения внутренней микрофлоры. А для экологии более важна умеренная деятельность человека. Ведь посмотрите: действительно ли чистым воздухом мы дышим?

  • Софья Александровна

    Без сомнений, человек является самым большим мусорщиком на этой планете. И, на мой взгляд, есть определенная ирония в том, что своей деятельностью сегодня, Homo sapiens роет себя яму в будущем. Если говорить о помощи бактерий, то наиболее интересна Clostridium carboxidivorans. Эти крошки не только разрушают бытовые отходы, но и преобразуют в альтернативное топливо.

  • Aisberg

    Действительно, горько осознавать, что мы люди
    безответственно относимся к природе. Не буду лукавить и говорить об этом
    ужасающем вреде экологии так, как будто сама непричастна. Все человечество в
    этом грешно. Хочется, чтобы микробиологические исследования оканчивались только
    успехом. Бактерии и грибы приносят несказанную помощь планете. Они очищают ее
    от бездумного человеческого мусора.