Антони Левешук (1632-1723) - великий голландский ученый, впервые увидел и описал бактерии (ил. 57.1). В 1683 г. он писал: «Они останавливаются, один миг кажутся неподвижными, а потом начинают вращаться со скоростью волчка, и
траектория их движения не более маленькой песчинки. Я вынужден сказать, что никогда еще не видел такого впечатляющего зрелища, как это жизнь крохотных существ, которые живут в одной капле воды ». Какие особенности бактерий вы уже можете назвать, прочитав это описание?
Все вы слышали о таких заболеваниях, как скарлатина, ангина, дифтерия. Возможно, кто-то из вас даже болел па них. Эти болезни вызываются бактериями. Бактерии - это безъядерные одноклеточные организмы, у них отсутствует ядро и большинство органелл. Вспомните, как называются такие организмы. Так, прокариоты. Питание у бактерий преимущественно гетеротрофное, реже - автотрофное (например
сиркобактерии). Размножаются бактерии быстро, делением клеток пополам (ил. 57.2), а при неблагоприятных условиях образуют цисты, которые неправильно называют спорами (ид. 57.3). Бактерии отличаются между собой размерами, формой и т.д.. Эти существа живут во всех средах жизни: поселяются на поверхности или внутри организмов (например бактерии-иаразиты), в почве, в водоемах. В почве бактерий больше, в воде - меньше, а в чистом воздухе - еще меньше, чем в воде. Бактерии обеспечивают разложение органических остатков (например бактерии гниения). Чрезвычайно важную роль играют азотфиксирующие бактерии в обеспечении растений азотом. В пищевой промышленности бактерии используют для приготовления простокваши, сыра (например молочнокислые бактерии). В сельском хозяйстве некоторые бактерии используют для силосования кормов, как бактериальные удобрения (например азотобактерин). Многие виды бактерий являются возбудителями болезней растений, животных и человека (болезнетворные бактерии).
Какие особенности строения и жизнедеятельности обусловливают существование бактерий в природе?
Сравнению с растениями или грибами бактерии организованы проще, но существуют в природе уже миллиарды лет. Благодаря чему? Бактерии - это прокариотические организмы. их клетка покрыта оболочкой, окружающей цитоплазму. Клеточная оболочка плотная, покрыта слизистой капсулой и защищает бактерию от неблагоприятных воздействий среды. В клеточной оболочке откладывается сложное вещество муреин. Это вещество отсутствует в оболочках клеток организмов других царств. Под оболочкой является мембрана. Цитоплазма лишена большинства органелл, присущих растениям и грибам (например хлоропластов, митохондрий). Наследственная вещество содержится в цитоплазме и не отделена от нее (ил. 57.4). Бактерии отличаются простотой формы: по внешнему виду их подразделяют на шаровидные (кокки), палочковидные (бациллы), извилистые (вибрионы, спириллы) и нитчатые. Основные процессы обмена веществ у бактерий (питание, дыхание и выделение) очень упрощенные: поступление питательных веществ, а также удаление продуктов жизнедеятельности осуществляются через клеточную оболочку. Бактериям свойственны разнообразные способы питания. Подавляющее большинство среди них гетеротрофы, которые могут добывать питательные вещественными из отмерших остатков (сапротрофных бактерии), из живых организмов (паразитические бактерии), благодаря сосуществованию (симбиотрофни бактерии). Однако есть и такие, которые сами производят органические вещества с участием солнечной энергии (фототрофные бактерии) или энергии химических веществ (хемотрофных бактерии). По типу дыхания бактерии делятся на аэробы (используют для дыхания свободный кислород) и анаэробы (живут в среде без кислорода). Многие бактерий активно двигаются с помощью жгутиков или слизи (ил. 57.5). Они вращаются, как колесо, - еще один признак, присущая только бактериям. Размножение у бактерий бесполое - делением клетки пополам, иногда почкованием. Осуществляется очень быстро, при благоприятных условиях бактерии делятся каждые 20-30 минут. Бактерии образуют цисты, которые еще называют спорами. Образование цист, которые имеют очень плотную многослойную оболочку, - это приспособление к перенесению неблагоприятных условий. В состоянии цисты прекращается жизнедеятельность и разделение бактерии. Когда наступают благоприятные условия, оболочка цисты разрушается и бактерии снова восстанавливают жизнедеятельность.
Итак, простое строение и форма, упрощенные процессы обмена веществ, различные способы питания, быстрое размножение и рост, способность образовывать цисты обуславливают сохранение и существования бактерий в природе.
Какие особенности распространения бактерий?
Распространение бактерий зависит не только от условий среды обитания, а ии от взаимосвязей между бактериями и другими организмами, которые очень разнообразны. Одним из мест обитания бактерий являются живые организмы. Связи, возникающие при этом, могут быть полезными для организма хозяина (симбио-трофни бактерии) или вредными (болезнетворные бактерии). Так, в кишечнике человека ии животных живут бактерии, способствующие процессам пищеварения, синтезируют витамины и препятствуют развитию вредных микробов. Такое сожительство бактерий и человека или животных является взаимовыгодным: бактерии помогают в питании и защите и самые обеспеченные пищей и защитой. Среди бактерий много паразитарных видов, которые, поселяясь в организме, вызывают различные заболевания. Таким образом, бактерии распространены везде, во всех средах обитания. Для бактерий характерны различные взаимосвязи с другими организмами, что делает их неотъемлемой частью живой природы.
Какова роль бактерий в природе и жизни человека?
Бактерии играют санитарную роль на Земле (например бактерии гниения), имеют важное значение в круговороте веществ (например сиркобактерии, железобактериями), осуществляют процессы почвообразования (например сапротрофных бактерии). Некоторые бактерии почвы усваивают из воздуха азот и превращают его в доступную для потребления растениями форму (например клубеньковые бактерии). Образование нефти и газа также происходило при участии бактерий (например ме-танобактерии). Бактерии широко применяются в хозяйстве человеком. их издавна использовали для получения пищевых продуктов (например кисломолочные, уксуснокислые бактерии), дубления шкур и изготовление волокна из льна. Определенные группы бактерий в микробиологической промышленности применяют для получения антибиотиков, витаминов. Бактерии сейчас используют для уничтожения ко-мах-вредителей, повышение урожайности культурных растений, очистки сточных вод и т.п.. Бактерии могут наносить человеку и значительный ущерб, прежде вызывая очень тяжелые болезни - туберкулез, тиф, чума, ангину, дифтерию и др.. Одним из эффективных средств предотвращения заражения болезнетворными бактериями является строгое соблюдение правил гигиены. Вспомните эти правила. Очень опасной для человека бактерия гниения клостридий. Развиваясь па мясе, рыбе, различных консервированных продуктах, эта бактерия выделяет чрезвычайно ядовитое вещество. Это вещество является причиной ботулизма - отравления, обычно приводит к. смерти. Бактерии вызывают также многие заболевания растений.