Rola bakterii w przyrodzie i gospodarce człowieka
Bakterie możemy spotkać wszędzie. Znajdziemy je zarówno w wodzie, glebie jak i powietrzu. Jednym z głównych zadań bakterii w przyrodzie jest rozkład resztek tkanek z obumarłych organizmów. Jednocześnie powodują wzrost zawartości soli mineralnych w glebie co sprzyja możliwościom odżywiania się roślin. Brak roślin powodowałby przerwanie łańcucha pokarmowego a co za tym idzie śmierć pozostałych osobników postawionych wyżej w tymże łańcuchu pokarmowym.
Żywe bakterie będące w stanie aktywnym występują właściwie tylko w środowisku płynnym lub półpłynnym, w powietrzu mogą występować przejściowo przenoszone np. w postaci pyłu. W powietrzu spotykamy najczęściej przetrwalniki bakterii.
To niezwykle szerokie rozprzestrzenienie się bakterii możliwe jest dzięki bardzo małym wymiarom tych organizmów, ich ogromnej sile rozrodczej, odporności na niekorzystne dla życia warunki (przetrwalniki) i wielkiej różnorodności wymagań życiowych. W dogodnych warunkach bakterie rozwijają się masowo, a szczególnie w miejscach gdzie występuje dużo różnych substancji organicznych (ścieki, obornik, kompost itd.).
Wpływ bakterii na rośliny i środowisko.
Na skutek działalności bakterii, szczątki roślinne i zwierzęce ulegają rozkładowi na związki proste takie jak amoniak, dwutlenek węgla i wodę, po czym zostają włączone do ogólnego obiegu materii w przyrodzie. Bakterie oddziałują też na związki nieorganiczne. Stanowią więc ważne ogniwo w procesie krążenia pierwiastków w środowisku (głównie węgla, azotu, siarki i fosforu). Np. bakterie brodawkowe inaczej zwane azotowymi, mają zdolność do wiązania azotu z powietrza, żyjąc w symbiozie (współpracy) z roślinami motylkowymi (groch, fasola, soczewica) zaopatrują je w związki azotowe potrzebne do wegetacji tychże, a w zamian korzystają z produkowanych przez te rośliny związków organicznych.
Najwięcej bakterii znajdziemy w glebie. Gleba dla bakterii składa się z miliardów „przedziałów” komunikujących się ze sobą i o ruchomych ściankach. W każdym takim „przedziale” co chwilę „stół” bakterii zastawiany jest coraz to innym pokarmem. W wyniku tego dana bakteria znajduje odpowiednie warunki rozwoju. Przedziały takie zwane są „mikroniszami”. Niestety taki stan nie trwa stale, po pewnym czasie dostarczanie pożywienia kończy się (wyczerpują się zapasy) i bakteria musi przejść w stan bezczynności biologicznej, zmienić miejsce lub zginąć. Najwięcej bakterii znajduje się w warstwie gleby uprawnej tj. do 30 cm głębokości. W głębszych warstwach i ich ilość gwałtownie spada.
Jednym z przejawów działalności bakterii które możemy zaobserwować jest działalność sinic. Bakterie te zamieszkując wody jezior w sprzyjających warunkach rozmnażają się w tak olbrzymich ilościach iż doprowadzają do zmiany zabarwienia, zapachu oraz smaku. Okresem w którym występują tego typu zjawiska (tzw. zakwity wody) jest późne lato. Dzieje się tak gdy woda w których żyją sinice jest bardzo bogata w związki pokarmowe, zwłaszcza fosfor oraz dobrze nasłoneczniona. Miliony kolonii tych bakterii unosząc się w wodzie tworzą gęstą sinozieloną „zupę”, zużywając cały zawarty w wodzie tlen co niejednokrotnie prowadzi do śmierci ryb a czasem również ssaków żyjących nad brzegami jezior.
Wpływ bakterii na człowieka i jego życie.
Także w organizmach ludzi i zwierząt bakterie odgrywają ważną rolę. Wiele bakterii obrało sobie za środowisko życia ciało zwierząt i człowieka. W zasadzie możemy je podzielić na dwie podstawowe kategorie:
– oddziałujące pozytywnie
– oddziałujące negatywnie
Oddziaływanie niekorzystne czyli antagonistyczne to takie kiedy bakterie szkodzą organizmowi w którym przebywają. Takie zachowanie nazywane jest również pasożytnictwem. Przyczyną występowania objawów bakteryjnych chorób zakaźnych jest rozmnażanie się bakterii w tkankach i wydzielanie substancji o charakterze toksycznym. Bakterie nie wnikają do narządów, jednak ich toksyny mogą przedostawać się do krwi i razem z nią dostawać się i uszkadzać ważne organy zakażonego organizmu. Może to powodować stany chorobowe a nawet śmierć organizmu żywiciela. Często zakażenie nie powoduje rozwoju choroby natychmiast a dopiero po pewnym czasie nosicielstwa. Przykładem bakterii zakażającej człowieka jest Salmonella. Choroba przez nią wywoływana zwie się salmonellozą, powoduje wyniszczenie organizmu człowieka poprzez odwodnienie i w następstwie śmierć. Rozwój bakteriologii i medycyny w XIX i XX wieku doprowadził do opanowania klęsk epidemii bakteryjnych cholery czy dżumy. W wiekach średnich te choroby dziesiątkowały ludność całych kontynentów. Obecnie dzięki szczepieniom ochronnym oraz profilaktyce i zastosowaniu leków takich jak antybiotyki i sulfonamidy zakażenia bakteryjne zostały ograniczone, ale nadal są groźne.
Do najważniejszych chorób bakteryjnych u człowieka można wymienić:
• cholera
• trąd
• gruźlica
• zapalenie opon mózgowych
• angina
• szkarlatyna
• krztusiec
• kiła
• rzeżączka
• borelioza
Chorobotwórcze bakterie mogą przenosić się ze zwierząt na ludzi. Takim przykładem jest choroba borelioza, przenoszona przez kleszcze. Kleszcz żyjący na zwierzęciu nosicielu bakterii jest tylko pośrednikiem w zakażeniu człowieka. Kleszcz po opuszczeniu nosiciela, czeka na następną ofiarę w lesie przyczepiony do gałązek i liści, reaguje na ciepło i atakuje. Po wkłuciu pod skórę człowieka wstrzykuje substancję powodująca utratę krzepliwości przez krew. Razem ze śliną kleszcza do organizmu człowieka dostają się bakterie i znajdując odpowiednie środowisko do życia rozmnażają się. Toksyny produkowane w tym czasie zatruwają organizm człowieka powodując wystąpienie groźnej choroby – Boreliozy.
Innym przykładem negatywnym dla człowieka jest działalność bakterii powodujących proces rozkładu i procesy gnilne. Może to przynieść poważne straty w gospodarce człowieka.
Oddziaływanie pozytywne bakterii w życiu i gospodarce człowieka.
Wiele gałęzi przemysłowych opiera się całkowicie lub częściowo na działalności bakterii. Specyficzne bakterie produkują olbrzymie ilości związków chemicznych, takich jak alkohol etylowy, kwas octowy, alkohol butylowy, aceton. Z obornika dzięki bakteriom można uzyskać biogaz (metan) wykorzystywany jako źródło energii. Z udziałem bakterii zachodzą procesy przy suszeniu liści tytoniu, garbowaniu skór, macerowaniu łodyg lnu i konopi. Od bardzo dawna wykorzystuje się bakterie w produkcji artykułów spożywczych np. serów, jogurtów, kefirów. Przy produkcji kiszonek (do karmienia zwierząt hodowlanych, kapusty, ogórków). Potężnym działem gospodarki człowieka jest medycyna w zastosowaniu której wielką rolę odgrywają bakterie. Zarówno jako drobnoustroje do doświadczeń genetycznych jak i pole do eksperymentów z nowymi lekami. Nie można zapomnieć iż to dzięki bakteriom mamy antybiotyki leczące wiele chorób do niedawna nieuleczalnych. Jogurty stanowiące dzisiaj istotny element naszego jadłospisu stanowią pośredni produkt działania bakterii. Zawierając w sobie żywe kultury bakterii kwasu mlekowego, poprawiają nasze możliwości wchłaniania wapnia, fosforu i magnezu. Niezbędnych składników mineralnych dla naszego zdrowia. Bakterie te również wytwarzając w naszym przewodzie pokarmowym niewielkie ilości kwasu mlekowego i octowego pomagają niszczyć niepożądane drobnoustroje w naszym jelicie grubym przy chorobach przewodu pokarmowego. Zalecane są osobom zażywającym antybiotyki, w celu odbudowania flory bakteryjnej potrzebnej nam do zdrowego życia.
Ciekawostką na temat bakterii są odkrycia naukowców dowodzące iż bakterie potrafią przeżyć w stanie przetrwalników nawet ćwierć miliona lat i w sprzyjającym środowisku powrócić do życia. Uczonym bowiem udało się otrzymać hodowlę bakterii pochodzącą z kryształów soli których wiek określono właśnie na taki okres. Podano również tezę iż to właśnie przetrwalniki bakterii mogą być „siewcami życia” w kosmosie. Przenosząc się w postaci spor na drobnych odłamkach skalnych w przestrzeni kosmicznej, a po znalezieniu się w odpowiednim środowisku powracają do życia i w ten sposób początkują możliwości powstawania bardziej złożonych form. Na razie jest to tylko hipoteza, ale być może niebawem doczekamy się dowodów na poparcie tej tezy.
Reasumując.
Gdyby nie bakterie w przyrodzie i naszym życiu, niemożliwe byłoby życie na ziemi. One to zajmują się rozkładem szczątków i powrotem istotnych elementów do obiegu. One to produkują antybiotyki, chroniące nas i leczące od groźnych chorób. Bakterie pomagają nam w zdrowym odżywianiu.
Bibliografia:
http://www.wiw.pl/nowinki/biologia/200010/20001030-001.asp
http://www.sciagawa.pl/a/4332.html
http://sciaga.az.pl/wyst.php?id=940