Бактерії оточують нас всюди, більш того, вони живуть всередині людського організму, причому у величезній кількості. Через маленькі розміри їх неможливо побачити неозброєним оком, проте вони можуть приносити як відчутну шкоду, так і користь. Взагалі ж роль бактерій у природі величезна.
Класифікація живих істот
Протягом тривалого часу не існувало взагалі ніякої стрункої системи, що розрізняє організми. Однак знаменитий Карл Лінней поклав основу сучасної біномінальної класифікації, виділивши 3 головних, на його думку, групи: тварини, рослини і мінерали. Він також запропонував термін "царство" ".
Надалі, у міру розвитку технологій та отримання нових знань, класифікація вдосконалювалася, були виділені прокаріоти та еукаріоти, головною відмінністю яких одна від одної була відсутність і наявність у клітинах ядра. Сьогодні виділяють 8 царств, що мають значні відмінності: віруси, археї, противаги, хромісти, рослини, гриби, тварини та бактерії. Що стосується останніх, всі ми знаємо про їх існування і постійно з ними стикаємося, хоч і не бачимо. Може здаватися навіть дивним, що вони були виділені в окреме царство природи.
Бактерії
Ці найпростіші представники живої природи протягом тривалого часу «» ховалися «» від людських очей. Проте результати їхньої діяльності були очевидні вже в давнину: скисле молоко, гниття опалого листя, збражування цукру та багато іншого. Отже значення бактерій у природі, навіть задовго до їх безпосереднього відкриття, складно переоцінити.
Ця група організмів є однією з найдавніших на планеті - вони існують понад 3,5 мільярди років, і приблизно третина цього терміну вони були єдиними живими істотами на Землі. Незважаючи на те, що еволюція так чи інакше торкнулася їх, будова бактерій залишається досить примітивною, адже у них навіть немає ядра. А тих представників цього царства, що здатні вижити в найбільш екстремальних умовах, і зовсім можна віднести до найпростіших. При цьому вони є і найчисленнішою групою організмів з усіх існуючих на Землі.
Відкриття і вивчення
Досить довгий час вчені навіть не підозрювали про існування організмів, які були їм не видно. Зрозуміло, першовідкривачем бактерій у XVII столітті стала людина, яка винайшла мікроскоп - уродженець Голландії Антоній ван Левенгук. Його прилади давали збільшення до 160 разів, так що вчений помітив у краплях води, тіні, зубному нальоті і багатьох інших середовищах дивних істот - він назвав їх анімалькулями. Під час досліджень йому траплялися як різні, так і схожі організми, і він ретельно замальовував їх. Так були закладені основи мікробіології. Сама назва «бактерії» була запропонована Християнином Еренбергом 1828 року.
Про зв'язок цих організмів з різними захворюваннями вперше наприкінці XVIII століття заявив військовий лікар Д. С. Самойлович. За допомогою мікроскопа він намагався знайти збудника чуми, з якою йому довелося зіткнутися під час епідемії в Москві. Незважаючи на те що йому це не вдалося, він довів, що зараження відбувається лише при безпосередньому контакті з хворим або його речами. Тоді ж і була запропонована ідея щеплень за допомогою ослаблених або вбитих мікроорганізмів. Пізніше вона була реалізована в Англії, коли лікар Едуард Дженнер помітив несприйнятливість пацієнтів до натуральної віспи після коров'ячої в анамнезі.
Далі протягом декількох десятиліть мікробіологія займалася в основному збором і систематизацією інформації, виявляла роль бактерій в природі і різних життєвих процесах. Далі відбулося розмежування їх з вірусами через серйозні відмінності в будові. Але позитивне значення бактерій у житті природи було оцінено далеко не відразу.
Особливості
У зв'язку з необхідністю адаптації для виживання в різних умовах бактеріям доводиться не тільки володіти здатністю до швидкого розмноження, але і відрізнятися деяким різноманітністю, про яке йтиметься трохи пізніше.
Всі організми, що стосуються цього царства, зрозуміло, мають спільні риси. Наприклад, всі вони є прокаріотами, тобто не мають окремого ядра і деяких інших клітинних органелл. Між тим, за розміром вони, як правило, більші, ніж еукаріоти, і досягають приблизно 0,005 міліметрів. Найбільша відома науці бактерія не перевищує 0,75 мм у поперечнику, при цьому її навіть можна розглянути неозброєним оком.
Перш за все представники цього царства мають клітинну стінку, що надає клітині форму, а також спеціальну слизову капсулу, що оберігає організм від висихання і сприяє його ковзаючому руху. Іноді товщина цього шару може бути більшою, ніж у решті бактерії. Цитоплазма, порівняно з клітинами інших мікроорганізмів, більш густа і структурована. Всі поживні речовини розташовуються прямо в ній, оскільки вакуолі відсутні. Ще один орган, який допомагає клітині рухатися, може бути представлений ворсинками на її поверхні. Але вони можуть і бути відсутніми.
Різновиди
Бактерії живої природи розрізняються в першу чергу за формою клітини, тому їх і поділяють на групи відповідно до того, як вони виглядають. Основні види називаються так:
- коккі;
- бацили;
- вібріони;
- спірохети;
- спірилли;
- стрептококи;
- стафілококи.
Крім того, існує розмежування за видом умов, що підходять для життєдіяльності. Наведемо приклад. Ті організми, які можуть існувати в умовах відсутності кисню, називаються анаеробними. Крім того, мікробіологи розрізняють грамотрицькі та грамположні бактерії. Тут мова йде лише про реакцію на спеціальний барвник, яка залежить від будови клітинної мембрани. Грамотрицьові бактерії мають більш товсту захисну оболонку.
Поширення
Вони живуть всюди, тому й змушені приймати настільки мінливі форми. Жерла вулканів і крижані пустелі, морські глибини і гірські місцевості, бідні киснем - скрізь можна виявити бактерій. Це можливо лише завдяки їх приголомшливій живучості і швидкому розмноженню: простий поділ може відбуватися приблизно кожні 20 хвилин.
До речі, в умовах, які абсолютно не підходять для продовження життя, бактерії живої природи можуть утворювати так звані суперечки, тобто перейти у форму, що підходить для перенесення вітром або водою. Коли навколишнє середовище знову стає досить сприятливим, мікроорганізми знову приймають вегетативну форму і дають початок новій колонії. Так зберігається і триває поширення бактерій у природі.
Значення і роль
Важливість того, що роблять ці крихітні організми, складно переоцінити. Роль бактерій у природі справді величезна. Перш за все, саме їм ми зобов'язані існуванням складних форм життя в їх нинішньому вигляді. Адже синьо-зелені водорості, як часто називають ціанобактерії, фактично створили атмосферу і підтримують рівень кисню на необхідному рівні. Досі ці мікроорганізми, що мешкають у товщі світового океану, генерують більше половини O2.
Мабуть, друге за важливістю значення бактерій в природі - це їх участь в утилізації органіки. Без цього також складно уявити сучасний світ. Існує цілий клас організмів-сапрофітів (куди входять і бактерії). Вони безпосередньо беруть участь у кругообігу речовин у природі, розкладаючи залишки органічних тканин до мінеральних речовин, необхідних для харчування рослин. Так що ці "крихти" "є невід'ємною частиною будь-якої екосистеми.
Ще одна важлива роль бактерій у природі полягає в перетворенні одних речовин в інші, хоч це не завжди бажано. Дріжджі дозволяють отримувати тісто та алкоголь, а молочнокислі бактерії - кефір, сир, простоквашу та інші подібні продукти. Але й то ще не все. Згадайте про бактерії, що становлять мікрофлору кишечника у ссавців. Саме вони дозволяють травній системі настільки ефективно засвоювати корисні речовини, що надходять в організм разом з їжею.
Захист
Однак роль бактерій в природі одними позитивними моментами не обмежується. Так, є патогени, які викликають важкі захворювання, тому часто з'являється необхідність у позбавленні від небажаних «» гостей «». Для цього існує не тільки елементарна гігієна, тобто миття рук і тіла з милом, а й дезінфекція, а також стерилізація різних предметів і поверхонь. Заходи захисту від бактерій можуть включати кип'ятіння і тривалий вплив гарячим пором, обробку розчинами спирту або сполуками хлору, а також ультрафіолетом. Якщо все зроблено правильно, велика частина хвороботворних клітин гине.
Що ж стосується продуктів харчування, вони також піддаються різним способам обробки: пастеризації, консервації, кип'ятіння, смаження, гасіння, запікання тощо. Це дозволяє продовжити термін їх зберігання і зробити безпечними для вживання в їжу. Але всебічний захист від бактерій може мати і зворотний бік: внаслідок відсутності необхідності завжди бути напоготові імунна система може ослабнути. Так що занадто вже старанно у війні проти бактерій не варто.
