В сельском хозяйстве к группе нематод, наносящих наибольший экономический ущерб, относятся малоподвижные эндопаразиты, в том числе роды Heterodera и Globodera (оба рода – цистообразующие нематоды), а также род Meloidogyne (галловые нематоды). Преимущественно, такими почвенными микроорганизмами являются бактерии. Почва – это своего рода фабрика гниения, где растительные и животные остатки превращаются в питательные вещества. Бактерии являются обязательным звеном круговорота веществ в природе. Загрязнение атмосферного воздуха предприятиями сельского хозяйства происходит в результате выброса аммиачного газа.
Бактерии гниения живущие в почве: их важная роль
Среда обитания: обитают в ся: Берут полезные вещества из разлогающегося ие: Превращают материал в перегной, способствуют плодородию. Это явление носит название "Естественный отбор". В процессе естественного отбора закрепляются мутации, увеличивающие приспособленность организмов. Почему у микроорганизмов-вредителей сельского хозяйства и других организмов появляется устойчивость к ядохимикатам?
Бактерии для почвы
Бактерии-вредители являются серьезной угрозой для сельского хозяйства. Сохранение и увеличение численности почвенных бактерий является важным аспектом устойчивого сельского хозяйства и поддержания здоровья почвы. Почему у микроорганизмов-вредителей сельского хозяйства и других организмов появляется устойчивость к ядохимикатам? Исследование также показало, что насекомые-вредители, в частности, совка, чьи гусеницы являются фактически всеядными и повреждают большинство сельскохозяйственных культур, также столкнулась с сокращением численности. чрезвычайно привлекательный подход, который не является трансгенным и может рассматриваться как коллективный расширенный геном растения.
Оставляйте реакции
- Распространение почвенных микроорганизмов
- Интенсификация сельского хозяйства стала причиной массового исчезновения энтомофагов
- Другие вопросы:
- Роль и вклад бактерий гниения в почве — как они влияют на экосистему и сельское хозяйство
Почему заражается почва в огороде? Прочитаете, сразу все поймете
Наилучшим местом для размножения проволочников являются запыренные участки, а также поля из-под многолетних трав после трех-четырехлетнего их использования. На участках, имеющих сильную степень заселенности почвенным вредителем, то есть более 20 личинок на квадратный метр, специалисты учреждения не рекомендуют сеять кукурузу, картофель. На участках, имеющих среднюю степень заселенности — от 6 до 20 проволочников на квадратный метр — посев возможен при проведении защитных мероприятий. Как считают в учреждении, чтобы эффективно бороться против проволочников, необходимо провести комплекс мер. Это соблюдение севооборота, известкование кислых почв, рыхление почвы, уничтожение сорняков, особенно пырея ползучего.
По функциям Микроорганизмы, находящиеся в грунте, необходимы для деструкции органики.
В процессе своей деятельности одноклеточные обогащают важными соединениями почвы. Функцию фиксации азота в прикорневой системе выполняют клубеньковые бактерии. Нитрифицирующие виды микроорганизмов используют для того, чтобы повысить плодородие грунта. Помимо этого, согласно функциональным особенностям, выделяют следующие группы одноклеточных. Они потребляют углеводы и всевозможные органические соединения, которые представлены в виде свежей либо отмершей органики.
Эти бактерии способны сожительствовать на взаимовыгодных друг для друга условиях. Примером таких микроорганизмов являются клубеньковые бактерии. Хемоавтотрофы способны получить энергию из неорганического вещества, в котором нет углерода. Патогены, паразиты растительности. Все вышеперечисленные группы почвенных бактерий играют основную роль в питании представителей флоры.
Эти одноклеточные преобразуют почвенную органику, нейтрализуют пестициды, накапливают в грунте азот, предотвращают заболевание растений, а также образовывают почвенные микроагрегаты, увеличивающие влагоемкость субстрата. Чем питаются? Существует несколько способов получения энергии почвенными бактериями. Среди них встречаются автотрофы — существа, которые вырабатывают вещества для своего питания собственными силами. Некоторые представители данной группы используют в пищу соединения органической природы.
Последние называются гетеротрофами и делятся на 3 группы. Бактерии данного вида представляют собой микроорганизмы патогенной природы, живущие за счет иных организмов. Клубеньковыми азотфиксаторами называют бактерии, которые поселяются в прикорневой системе, образуя узлы шарообразной формы. У этих бактерий продолговатая овальная или палочкообразная форма. Зачастую эти организмы взаимодействуют с горохом, чечевицей, люцерной и другими бобовыми.
Сапрофиты — это бактерии гниения. Проживают они в верхних слоях почвы и находятся в ней в огромном количестве. Результат жизнедеятельности сапрофитов — это утилизация мертвых тканей и высокая скорость разложения веществ. Бактерии проявляют особую требовательность к органике грунта. Они не могут существовать без азотсодержащих соединений, нуклеотидов, витаминов, белков и углеводов.
Бактерии проживают во всех уголках нашей планеты. В земле эти одноклеточные взаимодействуют с другими представителями микрофлоры и играют роль их хранителей, а также распространителей. Почвенные бактерии способны довольно быстро разложить неживую органику и превратить ее в качественный гумус в разных слоях почвы. Это очень важные одноклеточные, без которых круговорот веществ был бы практически невозможным. Что такое почвенные бактерии, смотрите далее.
Бактерии обитают везде: на земле и на воде, под землей и под водой, в воздушной среде, в телах других созданий природы. Так, к примеру, в организме здорового взрослого представителя рода людского обитает свыше 10 тысяч видов микроорганизмов, а общая их масса составляет от 1 до 3 процентов всего веса человека. Часть микроскопических созданий в качестве питания используют органику. Среди них значимое место занимают бактерии гниения. Они разрушают останки мертвых тел животных и растений, питаясь данной материей.
Естественный процесс Разложение органики является естественным процессом и к тому же обязательным, словно бы четко запланированным самой природой. Без гниения невозможен был бы круговорот веществ на Земле. И в любом случае признаки разложения означают появление новой жизни, зарождающейся вначале. Бактерии гниения здесь — важные персоны! Среди всего богатства органических форм жизни именно они отвечают за этот трудоемкий и незаменимый процесс.
Что такое гниение Суть в том, что сложнейшая по своему составу материя распадается на более простые элементы. Современное представление ученых об этом процессе, превращающем органические соединения в неорганические, можно описать следующими действиями: Бактерии гниения обладают метаболизмом, что разрывает химическим путем связи молекул органики, содержащих азот. Процесс питания происходит в форме захвата молекул белка и аминокислот. Ферменты, что выработаны микроорганизмами, в процессе расщепления высвобождают аммиак, амины, сероводород из молекул белка. Продукты, поступающие в организм бактерии гниения, используются для получения энергии.
Высвобождая аммиак Круговорот азота — важная составляющая жизни на Земле. А микроорганизмы, в нем участвующие, — одна из самых многочисленных групп. В природных экосистемах они играют основную восстанавливающую роль в минерализации почвы. Отсюда и название — редуцент что означает "восстанавливающий". Здесь широко представлены бактерии разложения и гниения аммонифицирующие, то есть способные высвобождать азот из мертвой органики.
Это неспорообразующие энтеробактерии, бациллы, спорообразующие клостридии. Сенная палочка Bacillus subtilis — одна из самых распространенных и изученных исследователями бактерий. Живет в почве, в основном осуществляет дыхание при помощи кислорода. Состав тела — одна безъядерная клетка. Это довольно крупный микроорганизм, изображение которого можно получить при помощи простого увеличения.
Для питания сенная палочка вырабатывает протеазы — ферменты катализации, которые пребывают на внешней оболочке ее клетки. С помощью ферментов бактерия разрушает структуру молекулы белка пептидную связку аминокислот , тем самым высвобождается аминогруппа. Как правило, этот процесс происходит в несколько этапов и приводит к синтезу энергии в клетке АТФ. Разложение, вызванное бактериями гниение , сопровождается образованием токсичных соединений, вредных для человека. Что это за вещества В первую очередь это конечные продукты: аммиак и сероводород.
Также при неполной минерализации образуются: кадаверин, например ; соединения ароматического характера скатол, индол ; при гниении аминокислот, содержащих серу, образуются тиолы, диметилсульфоксид. Вообще-то, в рамках, контролируемых иммунитетом, процесс разложения — часть пищеварительного процесса для многих животных и для человека. Он происходит, как правило, в толстом кишечнике, и бактерии, вызывающие гниение, играют в нем первостепенную роль. Но в больших масштабах отравление продуктами гниения может привести к плачевным результатам. Человек нуждается в срочной медицинской помощи, промывании кишечника и восстанавливающей микрофлору терапии.
К тому же накопление в организме аммиака может инициироваться некоторыми видами бактерий, в том числе и кишечной палочкой. В результате в некоторых тканях накапливается аммиак. Но при нормальном функционировании всех систем он связывается до мочевины и затем выводится из организма человека. Сапротрофы Бактерии гниения относят к сапротрофам, наряду с бактериями брожения. И те и другие расщепляют органические соединения — азотсодержащие и углеродсодержащие соответственно.
В обоих случаях высвобождается энергия, используемая для питания и жизнеобеспечения микроорганизмов. Без бактерий брожения к примеру, кисломолочных человечество не получило бы таких важнейших продуктов питания, как кефир или сыр. Также широко они нашли применение в кулинарии и виноделии. Но сапротрофные бактерии гниения могут вызывать и порчу продуктов. Данный процесс, как правило, сопровождается обширным выделением углекислот, аммиака, энергии, ядовитых для человека веществ, а также нагреванием субстрата иногда до самовоспламенения.
Поэтому люди научились создавать условия, при которых бактерии гниения утрачивают способность к размножению или просто погибают.
Такие технологии применены во многих странах, таких отраслях, как картофелеводство, овощеводство, плодоводство и виноградарство. Коммерческие препараты представляют собой сумму спор и белковых кристаллов в клетках микроорганизма-продуцента. Бактерии довольно легко культивируются на искусственных питательных средах. В России в настоящее время используют препараты на основе Bacillus thuringiensis: Лепидоцид-50, Дипел, Битоксибациллин для защиты деревьев, кустарников, овощей и лекарственных трав против личинок вредителей и их форм имаго , Новодор, поражающий колорадского жука картофель, томаты, баклажаны. Bacillus thuringiensis на колорадском жуке.
Из грибных препаратов для борьбы с насекомыми — вредителями сельского хозяйства в России используют Боверин и Вертициллин. Боверин представляет собой споры энтомопатогенного гриба Beauveria bassiana, который легко разводится на искусственных питательных средах, поражает более 200 видов насекомых и применяется против табачного трипса для защиты огурцов и томатов закрытого грунта. Beauveria bassiana на теле мотылька. Вертициллин бластоспоры гриба Verticillium lecanii используется против тепличной белокрылки, тли и трипса. Verticillium lecanii на тле. Большое значение в ряду грибных препаратов стоит Нематофагин БЛ — хищный гриб Arthrobotrys oligospora.
Он не вызывает болезни паразитических круглых червей — нематод, а умерщвляет их биохимическим путем и буквально пожирает, применяется для защиты овощей и шампиньонов в теплицах. Контроль численности нематод вообще затруднен из-за их скрытого образа жизни в почве, особенно в теплицах, где нельзя применять большие дозы пестицидов, а так же на полях сельского хозяйства. Поэтому применение открытых М. Arthrobotrys oligospora охотится на нематод. Наиболее эффективными энтомопатогенными микробными препаратами являются вирусные — из-за высокой специфичности к хозяину. Сейчас в России в лесоводстве используют Вирин — препарат вирусов, вызывающих у сибирского и непарного шелкопрядов, рыжего соснового пилильщика и шелкопряда-монашенки полиэдроз и гранулез.
Основными препятствиями к широкому использованию вирусных препаратов являются трудность и затратность разведения вирусов, так как они могут воспроизводить себя только в живой клетке насекомого-хозяина и не культивируются на искусственных питательных средах. Таким образом, необходимо выращивать массу насекомых, заражать их вирусом и лишь затем производить из них препарат. Относительным выходом в данной ситуации является воспроизводство вирусов на культуре клеток насекомых, что позволяет проводить непрерывный процесс. До недавнего времени в России использовали препарат для борьбы с грызунами полевками, крысами, мышами домашними Бактероденцид. Бактерия Salmonella enteritidis var. Issathenko вызывает у них заболевание типа брюшного тифа и совершенно безвредна для человека, домашних животных, хищных птиц и мелких хищников ласка, хорь, волки, лисы.
Микроорганизмы антагонисты фитопатогенов Биофунгициды. Между растениями и населяющими их поверхность эпифитными микроорганизмами складываются самые разнообразные симбиотические взаимоотношения. Микроорганизмы получают от растения органические вещества и иногда воду, при этом они могут приносить растению пользу взаимовыгодный симбиоз — мутуализм или вред паразитизм или не оказывать на него существенного влияния нахлебничество — комменсализм. При этом между эпифитными микроорганизмами возникает конкуренция за источники питания, причем у здорового развитого растения нормальная микрофлора подавляет патогенную как правило, выделяя антибиотики. Поэтому встает задача как можно раньше занять места на растении для нормальной полезной микрофлоры. Этого можно достичь путем инокуляции семян, опрыскивания проростков растений, обработкой корней при пересадке суспензией нужных микроорганизмов, а также внесения их в почву с поливом.
В России применяют бактериальные и грибные препараты — антагонисты фитопатогенов: Фитоспорин Bacillus subtilis, на овощных, зерновых, масличных и плодовых культурах , Псевдобактерин-2 Pseudomonas aureofaciens, на овощах закрытого грунта, а так же зерновых , Планриз Pseudomonas fluorescens на овощных и зерновых культах , Фитолавин Streptomyces lavendulae, Streptomyces griseus, на капусте и томатах защищенного грунта , Триходермин Trichoderma lignorum, на овощах и цветах защищенного грунта , Вермикулен Penicillium vermiculatum, на подсолнечнике. В некоторых случаях применяют микробную массу вместе с выделяемыми метаболитами обычно антибиотиками. Эти препараты эффективнее и дешевле, так как не требуют разделения компонентов. Такие препараты, как Бактофит Bacillus subtilis и продуцируемый антибиотик — используют на овощах, деревьях, цветах и лекарственных травах , Агат-25 Pseudomonas aureofaciens и продукты метаболизма — на зерновых и картофеле , Триходермин споровая масса гриба Trichoderma lignorum и антибиотики: триходермин, веридин и глиотоксин. Обширный список препаратов указывает на их востребованность в растениеводстве, они снижают заболеваемость растений грибными и бактериальными инфекциями: фитофторозом, черной ножкой, фузариозом, мучнистой росой, бактериозами, что положительно сказывается на урожае и качестве продукции.
Почвенные микроорганизмы: враги, друзья и помощники 22 марта 2024, 07:59 Грибы, бактерии и оомицеты живут в почве и вступают в сложные взаимодействия друг с другом. Часть из них безвредна, часть — патогенна. Даже здоровые растения содержат потенциально вредные грибы и оомицеты, но заболевают не все. Дело в одновременном присутствии широкого спектра различных бактерий, которые регулируют баланс между микроорганизмами в корнях и таким образом обеспечивают выживание растению.
Большое исследование на эту тему было опубликовано в 2019 году в журнале Cell группой ученых из Института исследований селекции растений Макса Планка в Кельне Германия. Опыт: взаимодействие микробиоты в почве и на растениях Почва содержит огромное разнообразие микробных организмов, таких как бактерии, грибы и оомицеты. Известно, что эти микробы вступают в сложные взаимодействия друг с другом, и небольшое множество, которое называется «корневой микробиотой», способно колонизировать корни здоровых растений. Сложная врожденная иммунная система защищает растения от многих вредных микробов, но остается неясным: достаточно ли одного этого механизма для полной защиты растений в природе?
Бактерии для почвы
Трансформация осуществляется при попадании фрагментов ДНК разрушенных клеток одной культуры бактерий в живую культуру другой бактерии. Эти фрагменты ДНК могут поглощаться клеткой-реципиентом и встраиваться в ее нуклеоид. При конъюгации перенос участка ДНК от донора выполняющего мужские функции к клетке-реципиенту осуществляется при непосредственном контакте через половую фимбрию тонкую белковую трубочку , которая формируется у клетки-донора. После этого клетки разъединяются. При конъюгации очень часто наблюдается передача не всей молекулы ДНК, а только ее фрагментов. При трансдукции небольшой фрагмент ДНК переносится от одной клетки к другой бактериофагами. Некоторые инфекционные заболевания человека Дифтерия вызывается дифтерийной палочкой, поражающей верхние дыхательные пути.
Токсин, выделяемый этими бактериями, разносится кровью и воздействует на сердце. Способ борьбы — прививка неактивным токсином. Тиф: возбудитель — бактерии риккетсии, их переносчик -вши. При заболевании поражаются стенки кровеносных сосудов и образуются тромбы. Возможна прививка с помощью убитых бактерий, а также лечение антибиотиками тетрациклинового ряда. Туберкулез: возбудитель — туберкулезная палочка, поражающая легкие и кости.
Заражение происходит воздушно-капельным путем, а также через молоко больных животных. Профилактика -вакцинацией; лечение производится специальными препаратами. Сифилис: возбудитель — спирохета рода трепонема. Сначала поражаются половые органы, затем глаза, кости, суставы, кожа, центральная нервная система. Передается при половом контакте. Лечение — антибиотиками и специальными препаратами.
Хемоавтотрофы — собирают имеющуюся неорганику в органические молекулы, используя при этом энергию химических реакций, которые протекают внутри самой бактерии. Это группа автотрофов. Их роль заключается в том, что они могут обработать накапливающиеся в почве неорганические вещества и «кормить» ими растения. Кроме названных, в почве присутствуют и другие виды бактерий, которые не играют особой роли и не имеют значения при формировании плодородного слоя, но могут стать причиной губительного поражения живых тканей. Это болезнетворные микробы, которые попадают в почву с зараженными органическими остатками или переносятся с аэрозолями воздушные потоки с мелкодисперсной взвесью. Деструкторы Это одна из самых многочисленных групп, в которой могут быть как аэробные дышащие кислородом бактерии, так и анаэробные дышащие за счет протекания других реакций. Какие из них преобладают — сказать сложно. Микробиологи не придают значения выведению таких соотношений.
В группу деструкторов входят не только бактерии. Также активно разлагают органику так называемые детритофаги жуки-скоробеи, термиты, дождевые черви и т. Их роль заключается в первичном разложении органических молекул на более простые соединения, которые после обрабатывают бактерии-редуценты. Редуценты сапротрофы осуществляют окончательное глубокое разложение, в результате которого создается особая микрофлора, питающая растительность определенной экосистемы. В почве широко распространены представители класса Клостридии. Известны и азотфиксирующие Клостридии, и Клостридии-редуценты. Среди этого класса микроорганизмов встречаются и болезнетворные патогенные микробы, но в почве такие могут присутствовать только в качестве аллохтонных случайных прокариотов. Известные почвенные Клостридии — анаэробные микробы, роль которых заключается в высвобождении углекислого газа из органических сахаров, содержащихся в клетках тканей погибших растений.
Бациллы — еще одно семейство спорообразующих бактерий, которыми богаты почвы. Бациллы в основном аэробы и факультативные анаэробы, которые могут жить в присутствии кислорода, но не могут им дышать. Среди Бацилл обнаружены самые крупные виды, которые могут достигать размеров до 5 мкм. Самая известная Бацилла — Сенная палочка. Еще одно семейство бактерий, которое широко распространено в почвах — Псевдомонады. Это аэробные микроорганизмы, их не бывает среди анаэробов. Некоторые группы могут быть патогенными для растений. Псевдомонады могут расщеплять буквально любой субстрат.
Их большое количество на очистных сооружениях, также они перерабатывают синтетические и токсичные отходы. Основная зона обитания аэробных редуцентов — ризосфера, прикорневая область и область корней растений. Анаэробные редуценты живут в более глубоких слоях почв, куда плохо проникает кислород. Азотфиксирующие обитатели почв Одна из самых популярных в быту групп микроорганизмов — клубеньковые бактерии. Клубеньковые микробы — единственные микроорганизмы, с помощью которых можно быстро и с минимальными трудозатратами насытить почвы азотом, что в свою очередь значительно повышает урожайность на таких полях. К клубеньковым микробам относятся те же Клостридии их аэробные роды , но основная группа клубеньковых прокариотов — это все-таки представители рода Ризобиум. Этим клубеньковым микроорганизмам даже дают названия по названию того растения, мутуалистический симбиоз с которым образовывает данный клубеньковый микроб. Суть симбиоза клубеньковых микробов и растений состоит в том, что колония бактерий формирует нарост на корне растения, через который растение получает преобразованный в аммиак молекулярный азот, а взамен снабжает колонию бактерий необходимыми ей питательными веществами.
Представители рода Ризобиум являются анаэробами. Создание анаэробных условий является также одной из задач, которые решают данные бактерии с помощью симбиоза с растениями. Хемолитотрофы Группа бактерий — автотрофов. Они единственные на планете организмы, которые могут из неорганических веществ продуцировать органические вещества. Их роль глобальна, поскольку в круговороте веществ их не могут заменить никакие другие организмы. Автотрофы представлены пятью основными группами: нитрифицирующие — аэробные микробы, которые включают неорганический азот в органические соединения; окислители серы — аэробные прокариоты, включают неорганическую серу в органические молекулы; железобактерии — аэробные ацидофильные живут в средах с повышенной кислотностью бактерии, включающие в состав органики неорганическое железо; водородные и карбоксидобактерии — аэробные микроорганизмы, которые преобразуют молекулярный водород и углекислый газ. Среди автотрофов нет патогенных видов, поскольку основная причина патогенности — продуцирование процессов гниения разложения органической материи. Автотрофам органика в качестве пищи не интересна.
Патогенная микрофлора Патогенные микроорганизмы в почве — результат фекального загрязнения. Практически все микробы, провоцирующие процессы гниения, попадают в почву из кишечников растений или животных. Основные представители патогенной микрофлоры — колиформные прокариоты, так называемые бактерии группы кишечной палочки. Попадая в почву, эти микробы могут довольно долго существовать, если к ним перекрыт доступ прямых солнечных лучей и почва достаточно прогрета. Особенно опасны для человека колиформные бактерии, попавшие в почвы из кишечника животных. Они вызывают те формы гниения органических тканей человека, которые сложно оперативно остановить. Кроме того, большую опасность для животных и человека несут бактерии гниения, вырабатывающие высокотоксичные протеолитические ферменты, которые становятся причиной гангрены и столбняка. И почему они полезные?
Эти бактерии синтезируют полезные вещества из корневых выделений растений, органических веществ и ядовитых газов например, сероводорода , используя солнечный свет и тепло почвы как источники энергии. Полезные вещества включают в себя аминокислоты, нуклеиновые кислоты, другие биологически активные вещества и сахара, способствующие развитию и росту растений. Эти вещества поглощаются растениями непосредственно и также выступают в качестве пищи для развивающихся бактерий. Так, в ответ на увеличение числа фотосинтезирующих бактерий в почве растет содержание других эффективных микроорганизмов. Например, содержание микоризных грибков увеличивается из-за доступности азотных соединений аминокислот , используемых как субстрат, который выделяется фотосинтезирующими бактериями. А микориза, в свою очередь, улучшает растворимость фосфатов в почвах, доставляя, таким образом, растениям недоступный ранее фосфор. Молочнокислые бактерии вырабатывают молочную кислоту из сахара и других углеводов, произведенных фотосинтезирующими бактериями и дрожжами. Напитки типа йогурта и рассолов производят с использованием молочнокислых бактерий уже очень давно.
Молочная кислота — сильный стерилизатор. Она подавляет вредные микроорганизмы и ускоряет разложение органического вещества. Кроме того, молочнокислые бактерии способствуют разложению лигнинов и целлюлозы и ферментируют эти вещества. МК бактерии способны подавить распространение вредного микроорганизма Fusarium, вызывающего болезни растений. Увеличение численности Fusarium ослабляет растения, что вызывает развитие других болезней и часто заканчивается вспышкой нематод. Численность нематод падает постепенно, по мере того, как бактерии молочной кислоты подавляют распространение Fusarium. Дрожжи синтезируют антибиотические и полезные для растений вещества из аминокислот и Сахаров, продуцируемых фотосинтезирующими бактериями, органическими веществами и корнями растений. Биологически активные вещества типа гормонов и ферментов, произведенные дрожжами, стимулируют точку роста и, соответственно, рост корня.
Они секретируют выделяют полезные субстраты для эффективных микроорганизмов типа молочнокислых бактерий и актиномицетов. Актиномицеты, которые по своему строению занимают промежуточное положение между бактериями и грибами, производят антибиотические вещества из аминокислот, выделяемых фотосинтезирующими бактериями и органическим веществом. Эти антибиотики подавляют рост вредных грибов и бактерий. Актиномицеты могут сосуществовать с фотосинтезирующими бактериями. Таким образом, обе группы улучшают состояние почвы. Ферментирующие грибы. Грибы типа Aspergillus и Penicillium быстро разлагают органические вещества, производя этиловый спирт, сложные эфиры и антибиотики. Они подавляют запахи и предотвращают заражение почвы вредными насекомыми и их личинками.
Каждая разновидность эффективных микроорганизмов фотосинтезирующие бактерии, молочнокислые бактерии, дрожжи, актиномицеты, грибы имеют собственную важную функцию, но при этом, с одной стороны, поддерживают действие других микроорганизмов, с другой — используют вещества, произведенные этими микроорганизмами. Это явление «сосуществования и сопроцветания» и есть симбиоз. Когда ЭМ развиваются в почвах как сообщество, количество полезных микроорганизмов увеличивается. Микромир почвы становится богаче, и микробные экосистемы в почве хорошо сбалансированы, причем определенные микроорганизмы, особенно патогенные, не развиваются. Таким образом, подавляются болезни почвы. Корни растений выделяют вещества типа углеводов, аминокислот, органических кислот и активных ферментов. ЭМ используют их для роста. В течение этого процесса они, в свою очередь, выделяют и тем самым обеспечивают растения аминокислотами, нуклеиновыми кислотами, разнообразными витаминами и гормонами.
Кроме того, ЭМ в околокорневой зоне обр Бактерии живут практически везде — в воздухе, в воде, в почве, в живых и мертвых тканях растений и животных. Одни из них приносят пользу человеку, другие нет. Вредные бактерии или, по крайней мере, часть из них знает большинство. Вот некоторые названия, обоснованно вызывающие у нас негативные чувства: сальмонелла, стафилококк, стрептококк, холерный вибрион, чумная палочка. А вот полезные бактерии для человека или названия некоторых из них знают немногие. Перечисление того, какие микроорганизмы полезны, а какие из бактерий вредные, займет не одну страницу. Поэтому рассмотрим только некоторые из названий полезных бактерий. Азотобактер Azotobacter Микроорганизмы диаметром 1-2 мкм 0,001-0,002 мм обычно имеют овальную форму, что видно на фото, которая может меняться от сферической до палочкообразной.
Представители рода азотобактер живут в слабощелочных и нейтральных почвах по всей планете вплоть до обоих полярных регионов. Также они встречаются в пресных водоемах и в солоноватых болотах. Способны пережидать неблагоприятные условия. Например, в сухой почве эти бактерии могут сохраняться до 24 лет, не теряя жизнеспособности. Азот является одним из необходимых элементов для фотосинтеза растений. Самостоятельно выделять его из воздуха они не умеют. Бактерии рода Azotobacter полезны тем, что аккумулируют азот из воздуха, превращая его в ионы аммония, которые выводятся в почву и легко усваиваются растениями. Кроме того, эти микроорганизмы обогащают почву биологически активными веществами, стимулирующими рост растений, способствуют очищению грунта от тяжелых металлов, в частности, от свинца и ртути.
Эти бактерии полезны человеку в таких областях, как: Сельское хозяйство. Помимо того, что они сами по себе повышают плодородие почвы, их используют для получения биологических азотных удобрений. Способность представителей рода выделять альгиновую кислоту используется для получения лекарств от желудочно-кишечных заболеваний, зависящих от кислотности. Пищевая промышленность. Уже упомянутая кислота, имеющая название альгиновой, используется в пищевых добавках к кремам, пудингам, мороженому и т. Бифидобактерии Эти микроорганизмы длиной от 2 до 5 мкм имеют палочкообразную форму, слегка изогнутую, как видно на фото. Основное место их обитания — кишечник. При неблагоприятных условиях бактерии с таким названием быстро погибают.
Они чрезвычайно полезны для человека благодаря следующим свойствам: снабжают организм витамином K, тиамином B1 , рибофлавином B2 , никотиновой кислотой B3 , пиридоксином B6 , фолиевой кислотой B9 , аминокислотами и белками; препятствуют развитию болезнетворных микробов; защищают организм от попадания токсинов из кишечника; ускоряют переваривание углеводов; активируют пристеночное пищеварение; помогают всасыванию через стенки кишечника ионов кальция, железа, витамина D. Если молочная продукция имеет приставку к названию «био» например, биокефир , это значит, что в ней содержатся живые бифидобактерии. Эти продукты очень полезны, но недолговечны. В последнее время стали появляться лекарственные препараты с содержанием бифидобактерий. Будьте осторожны при их приеме, так как, несмотря на несомненную пользу этих микроорганизмов, полезность самих препаратов не доказана. Результаты исследований довольно противоречивы. Молочнокислые бактерии К группе с таким названием относят более 25 видов бактерий. Они имеют преимущественно палочкообразную, реже — шаровидную форму, как показано на фото.
Их размер сильно варьируется от 0,7 до 8,0 мкм в зависимости от среды обитания. Живут они на листьях и плодах растений, в молочных продуктах. В человеческом организме они представлены во всем желудочно-кишечном тракте— от рта до прямой кишки. В подавляющем большинстве они совсем не вредные для человека. Эти микроорганизмы защищают наш кишечник от гнилостных и патогенных микробов. Свою энергию они получают от процесса молочнокислого брожения. Полезные свойства этих бактерий известны человеку давно. Вот лишь некоторые области их применения: Пищевая промышленность — производство кефира, сметаны, ряженки, сыра; квашение овощей и фруктов; приготовление кваса, теста и т.
Сельское хозяйство — брожение силоса силосование замедляет развитие плесени и способствует лучшей сохранности корма для животных. Народная медицина — лечение ран и ожогов. Вот почему солнечные ожоги рекомендуется смазывать сметаной. Медицина — производство препаратов для восстановления микрофлоры кишечника, женской репродуктивной системы после инфекции; получение антибиотиков и частичного заменителя крови под названием декстран; изготовление препаратов для лечения авитаминозов, желудочно-кишечных заболеваний, для улучшения обменных процессов. Стрептомицеты Этот род бактерий состоит почти из 550 видов. В благоприятных условиях они образуют нити диаметром 0,4-1,5 мкм, напоминающие грибной мицелий, как видно по фото. Живут преимущественно в почве. Если вам приходилось когда-нибудь принимать такие лекарственные средства, как эритромицин, тетрациклин, стрептомицин или левомицетин, то вы уже знаете, чем полезны эти бактерии.
Они являются производителями продуцентами самых разнообразных препаратов, среди которых: противогрибковые; антибактериальные; противоопухолевые. В промышленном производстве лекарств стрептомицеты используются с сороковых годов прошлого века. Кроме антибиотиков, эти полезные бактерии продуцируют следующие вещества: Физостигмин — алкалоид, который в небольших количествах используется в медицине для снижения глазного давления при глаукоме. Большие дозы являются нервно-паралитическим ядом. Такролимус — природное лекарственное средство, применяющееся для предупреждения и лечения отторжения при трансплантации печени, почек, сердца, костного мозга. Это один из наименее токсичных препаратов. При его использовании реакция отторжения наблюдается крайне редко. Аллозамидин — средство для подавления развития ферментов, ускоряющих деградацию хитина.
Успешно применяется для борьбы с насекомыми, грибами и малярийными плазмодиями простейшими паразитами-возбудителями малярии у человека. Справедливости ради стоит отметить, что не все стрептомицеты одинаково полезны. Некоторые из них вызывают болезнь картофеля паршу , другие являются причиной различных недугов человека, в том числе заболеваний крови. 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.
Большинство бактерий бесцветно. Только немногие окрашены в пурпурный или в зелёный цвет. Но колонии многих бактерий имеют яркую окраску, которая обусловливается выделением окрашенного вещества в окружающую среду или пигментированием клеток. Первооткрывателем мира бактерий был Антоний Левенгук — голландский естествоиспытатель 17 века, впервые создавший совершенную лупу-микроскоп, увеличивающую предметы в 160-270 раз. Бактерии относят к прокариотам и выделяют в отдельное царство — Бактерии. Форма тела Бактерии — многочисленные и разнообразные организмы. Они различаются по форме. 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. 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. Место обитания В силу простоты организации и неприхотливости бактерии широко распространены в природе. 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. 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. Особенно много их в почве. 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. 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. 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 цитоплазме клеток бактерий часто содержатся гранулы различной формы и размеров. Гранулы могут состоять из соединений, которые служат источником энергии и углерода. В бактериальной клетке встречаются и капельки жира. 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.
Выживают лишь те особи, которые обладают ранее совершенно бесполезным и не проявляющим себя признаком — устойчивостью к данному яду. Потомство этих особей сохранит такую устойчивость и получит преимущество. В результате признак закрепится в популяции, и вскоре она в целом станет невосприимчива к ядохимикату антибиотику.
Ризоэнтерин повышает урожай риса, озимой пшеницы и озимой ржи на 200—500 кг на 1 га и содержание белка в зерне. Оба препарата улучшают минеральный и водный обмен растений за счет усиления поглотительной способности корней, стимулируют рост растений, повышают их устойчивость к заболеваниям, так как являются антагонистами микроорганизмов фитопатогенов. Ризоэнтерин, Флавобактерин и подобные им препараты: Агрофил, Ризоагрин, Alcoligenes paradoxus 207 - не полностью удовлетворяют потребность растений в азоте, но заменяют 40—60 кг минерального азота, что позволяет сократить дозы внесения удобрений в почву и снизить степень нитратного загрязнения среды и затраты. Еще более перспективным представляется совместное использование двух видов микробных землеудобрительных препаратов — ассоциативных азотфиксирующих бактерий и микоризных грибов. В этом тройном взаимовыгодном симбиозе бактерия снабжает всех партнеров азотом, гриб-санитар убивает болезнетворные микроорганизмы на корнях и помогает растению поглощать влагу и минеральные вещества, а растение кормит микроорганизмы продуктами фотосинтеза. Примером подобного сожительства может служить искусственно создаваемый симбиоз: пшеница, флавобактерии и гриб Glomus fasciolatum, при этом урожай биомассы пшеница увеличивается более чем наполовину. В Юго-Восточной Азии для азотного удобрения рисовых полей активно используют симбиоз цианобактерии Anaboena azollae и водного папоротника Azolla.
Для этого Azolla выращивают в специальных прудах, откуда ее вывозят по назначению. Azolla накапливает за вегетационный период около 120 кг азота на 1 га. Несимбиотическую азотфиксацию проводят более 30 видов свободно живущих в почве цианобактерий, актиномицетов и типичных бактерий. В целом в умеренной зоне они могут накапливать за год от 25—94 кг азота на гектар, в Нечерноземье — 13 кг. Путем внесения соответствующих бактерий несимбиотическую азотфиксацию можно усилить. Основным преимуществом этих препаратов является возможность их использования под любую культуру, так как они не связаны с растением-партнером. Чаще всего используют Азотобактерин — препарат бактерии Azotobacter chroococcum, его применяют в России с 30-х годов XX века, в настоящее время в основном в закрытом грунте. Он не только улучшает азотное питание растений, но и стимулирует синтез витаминов группы В, ауксинов и аминокислот, увеличивает рост корней, улучшает коэффициент использования элементов питания и угнетает фитопатогенные микроорганизмы. Так же на основе азотобактера создан препарат Байкал, который не только используют в сельском хозяйстве, а так же на малых приусадебных участках. Свободно живущие азотфиксирующие цианобактерии используют для стимуляции урожая рисовых полей в Индии, Китае и других странах.
Влияние азотобактера на прорастание зерен пшеницы. Наиболее перспективным предполагается применение микоризных грибов, особенно для древесных пород на южных почвах. Грибы — микоризообразователи улучшают водообеспечение и минеральное питание растений, продуцируют биологически активные вещества витамины, фитогормоны, антибиотики , противостоят фитопатогенным микроорганизмам и в целом значительно улучшают рост и приживаемость растений. Однако грибы — микоризообразователи трудно культивировать искусственно, поэтому для инокуляции чаще применяют лесную почву, содержащую споры и мицелий таких грибов. Микориза Гломозы на поверхности корня. Микроорганизмы для борьбы с вредителями сельского хозяйства Био — инсектициды, акарициды, нематициды, родентициды. Для контроля численности насекомых, нематод и грызунов в растениеводстве в основном применяют химические препараты — пестициды. Однако возможно использование естественных врагов вредителей: паразитов и хищников, в том числе микроорганизмов, — в качестве дополнения или даже альтернативы пестицидам. В настоящее время принято использовать микробные препараты для контроля численности насекомых — вредителей сельского хозяйства и леса в трех случаях: 1 когда насекомое устойчиво ко всем применяемым пестицидам по данным продовольственной и сельскохозяйственной организации, таких насекомых около 300 ; 2 когда применение пестицидов отражается на качестве продуктов, например при производстве продуктов для детского питания; 3 когда инсектицид не может проникнуть к местам обитания насекомого, на пример в почве. Препараты микроорганизмов-паразитов насекомых вызывают у хозяев заболевания, приводящие к смерти, при этом при большой плотности вредителей среди них может даже возникнуть эпизоотия эпидемия среди животных.
Впервые энтомопатогенные микроорганизмы мускаридинный гриб попытался применить И. Мечников против хлебного жука — он собирал больных личинок и их порошок распылял на хлебных полях. В настоящее время используют бактериальные, грибные и вирусные препараты в качестве биологических инсекто-акари-нематоцидов против насикомых, клещей, нематод. Бактериальные препараты для борьбы с насекомыми — вредителями сельского хозяйства и леса включают чаще всего энтомопатогенную бациллу Bacillus thuringiensis. Он представляет собой белковое кристаллическое вещество. При попадании в кишечник насекомого токсин модифицируется и взаимодействует со стенкой кишки, изменяя ее так, что содержимое кишечника попадает в гемолимфу, вызывая общий паралич. Такие технологии применены во многих странах, таких отраслях, как картофелеводство, овощеводство, плодоводство и виноградарство.
Загрязнение почв остаточными пестицидами и микробными патогенами
Помогают избавиться от кровоточивости десен, пародонтоза, ангины. Благодаря бактериям создаётся кислотно-щелочная среда, при нарушении которой в женском организме начинаются гинекологические заболевания. Для поддержания этой среды необходимо придерживаться основных гигиенических правил. Обратите внимание На фармацевтических заводах для производства антибиотиков применяют некоторые группы бактерий. Из них получают лекарства стрептомицин, грамицидин.
Используют для производства текстиля, пластмасс, красок, кожи. Зная о способности бактерий создавать брожение, их применяют для получения продуктов питания кефир, сметана, йогурты, сыр, простокваша и другие. Бактерии гниения образуют перегной. А потом под воздействием бактерий в почве происходит превращение в минеральные вещества перегноя.
Так же бактерии помогают при решении экологических проблем. В очистных сооружениях бактерии расщепляют вредные вещества. А проанализировав подвиды бактерий в воде, определяют степень загрязнения водоёма. Однако роль бактерий в жизни человека не всегда бывает полезной.
Вредность бактерий В организме человека вредные бактерии вызывают серьезные заболевания: дифтерию, сибирскую язву, чуму, холеру, ботулизм, ангину, дизентерию и прочие. От больного человека к здоровому бактерии могут попадать вместе с воздухом, едой, водой, при телесном контакте. Для борьбы с вредными бактериями в организме человека применяют универсальные антибактериальные препараты широкого. Эти препараты, убивая вредные микроорганизмы, убивают и полезные.
Неоднозначна роль бактерий в жизни человека: они и полезные, и вредные для человеческого организма. Но все жизненно необходимы для человека. Польза бактерий Пища, которую мы употребляем, переваривается не без помощи бактерий. Размеры бактерий варьируются от десятых долей микрона до нескольких микронов, по форме они делятся на шаровидные кокки , палочковидные, нитеобразные спириллы , в виде изогнутых палочек вибрионы.
Первые организмы, появившиеся миллиарды лет назад Бактерии и микробы под микроскопом Значение бактерий в круговороте веществ в природе Полезные и вредные бактерии Существуют бактерии, приносящие человеку и его хозяйственной деятельности пользу. Люди научились использовать бактерии на промышленных производствах, изготовляя ацетон, этиловый и бутиловый спирт, уксусную кислоту, ферменты, гормоны, витамины, антибиотики, белково-витаминные препараты. Очищающая способность бактерий применяется на водочистных сооружениях, для очистки сточных вод и превращения органики в безвредные неорганические вещества. Современные достижения генных инженеров позволили получать такие лекарственные препараты как инсулин, интерферон из бактерии кишечной палочки, кормовой и пищевой белок из некоторых бактерий.
В сельском хозяйстве используют специальные бактериальные удобрения, также с помощью бактерий фермеры борются с различными сорняками и вредными насекомыми. Авторы статьи во главе с профессором Джеймсом Коллинсом в своей работе пытались расширить представления о таком опасном явлении, как возникновение устойчивости бактерий к действию… Бактерии на поверхности кожи необходимы для поддержания здорового баланса кожи, доказали врачи Калифорнийского университета. На коже постоянно обитает обилие и разнообразие бактерий, но воспаление из-за их активности является нежелательным процессом. Однако нормальные бактерии, живущие на кожной поверхности, наоборот препятствуют чрезмерному воспалению после физических повреждений, травм или раны, утверждают американские дерматологи.
Врачи нашли ранее неизвестные молекулярные основы для… Бактерии, присутствие которых во рту у человека является нормой, придают вкус таким продуктам, как вино, лук и перец, а при отсутствии бактерий значительная часть вкуса теряется, говорится в статье, опубликованной швейцарскими специалистами. Ранее ученые выяснили, что слюна превращает некоторые не имеющие запаха пищевые компоненты в сильно пахнущие соединения, называемые тиолами, которые придают специфический вкус ряду продуктов. В новом исследовании ученые из пищевой компании Firmenich в… Бактерии, Сальмонелла Salmonella , также именуемые Salmonella enteritidis, могут проникнуть в яйцо несколькими способами. Одним из распространенных способов является заражение скорлупы яйца фекальным материалом.
Бактерии присутствуют в кишечниках и испражнениях зараженных людей и животных, включая куриц, и могут попасть в яйца во время насеста, когда курицы сидят на них. Бактерию диаметром 1,5-3,5 нанометра обнаружили в 1950-х годах в ходе эксперимента по стерилизации пищи с помощью радиации: из-за этой бактерии мясо испортилось даже после высокой дозы гамма… Бактерии, живущие на глубине более 200 метров, оказались недостающим звеном углеродного цикла в океане — именно они связывают углекислый газ наряду с другими одноклеточными обитателями океана, археями, сообщают авторы статьи,. Археи — одноклеточные организмы, отличающиеся как от бактерий, так и от всех других организмов, клетки которых имеют ядра эукариоты. Археи составляют около трети микробного «населения» глубин Мирового океана.
Ранее считалось, что именно археи в океане в процессе… Ученые установили, что безобидные для человеческого организма бактерии становятся вредоносными в результате конкуренции с другими бактериями, благодаря чему могут одержать верх над соперниками, но одновременно поставить под угрозу жизнь хозяина. Исследователи полагают, что этот фактор должен учитываться медиками при разработке вакцин и антибиотиков. Авторы публикации посвятили свою работу бактерии Streptococcus pneumoniae, которая живет в носовых воздушных каналах человека, не причиняя ему… Чрезмерное использование антибиотиков в Европе приводит к невосприимчивости людей к этому классу препаратов и мешает трансплантации органов, протезированию тазобедренного сустава, интенсивной терапии недоношенных детей и лечению рака. Целый сектор современной медицины оказался под угрозой, поскольку микробы выработали устойчивость к антибиотикам, из-за чего лекарства становятся бесполезными.
Наиболее невосприимчивы к антибиотикам стали такие бактерии, как метициллинорезистентный Staphyloccus… Ученые сумели заставить генетически модифицированные бактерии с высокой эффективностью производить исходный компонент для создания перспективного жидкого топлива из поглощаемого ими углекислого газа, и полагают, что разработка может использоваться как один из альтернативных источников энергии. Принцип использования бактерий в качестве организмов, перерабатывающих вредные вещества или отходы производства в полезные компоненты, осваивается учеными уже очень давно. Некоторые из этих крошечных существ обеспечивают функции, например, пищеварения, а другие могут стать виновниками смертельно опасных заболеваний. Мартин Блейзер Микробиолог Мартин Блейзер из школы медицины при Нью-Йоркском университете определяет понятие «микробиом» как «совокупность всех микроорганизмов, которые живут в теле человека и взаимодействуют друг с другом и с самими собой».
Некоторые из обитателей человеческого тела, в числе которых есть бактерии, грибки и различные простейшие одноклеточные организмы проявляют удивительные свойства. Вот 5 фактов о жизни внутри нас. Число микробов и бактерий в организме превышает количество клеток тела человека Человеческий организм буквально кишит микробами: по некоторым сведениям, внутри нас клеток бактерий примерно в десять раз больше, чем клеток тела. Как заявил в интервью «LiveScience» Мартин Блейзер: «Конечно, никто не будет считать, сколько бактерий живёт в человеке, точное количество не имеет значения, но ясно одно — бактерий гораздо больше, чем клеток, из которых мы состоим».
Развитие бактерий, населяющих наш «внутренний мир», происходило на протяжении всей эволюции человека и продолжается до сих пор. Ожидается, что в 2013-м году завершится масштабный 5-летний проект по каталогизации и классификации микробиома человека — над ним трудились сотни учёных по всему миру. Люди появляются на свет без бактерий Зная, какую важную роль микроорганизмы играют в жизнеобеспечении, можно подумать, что бактерии появляются на свет вместе с человеком. Однако, как выяснилось, это не так: согласно Блейзеру, люди рождаются без бактерий и обзаводятся ими в течение нескольких первых лет жизни.
Первую «порцию» микробов младенец получает при прохождении через родовые пути матери, если же малыш появился на свет с помощью кесарева сечения, то он не получает этой доли микроорганизмов, из-за чего у него может быть повышен риск возникновения некоторых видов аллергии, а также ожирения. Большая часть микробиома ребёнка формируется к трём годам — это период интенсивного развития всех систем организма. Одна бактерия способна приносить как пользу, так и вред Некоторые микробы вызывают недуги, другие способны от них защитить, а иногда одна и та же бактерия может и навредить и оказать положительное влияние. Например, Helicobacter Pylori — когда-то эти бактерии были широко распространены, обитая в телах практически всех людей на Земле, но сейчас они есть лишь у половины человечества.
Большинство из этих бактерий не доставляют их «хозяевам» никаких неприятностей, но в некоторых случаях могут способствовать образованию болезненных язв в пищеварительном тракте за работы по изучению влияния Helicobacter Pylori на возникновение гастрита и язвы желудка и двенадцатиперстной кишки австралийский врач Маршалл Барри в 2005-м году получил Нобелевскую премию. Совет Победить негативное влияние бактерии можно с помощью антибиотиков, но Блейзер и его коллеги обнаружили, что отсутствие этого микроорганизма может вызвать рефлюкс-эзофагит повреждение слизистой оболочки и даже рак пищевода. Таким образом, некоторые бактерии могут быть как полезными, так и смертельно опасными. Лечение антибиотиками может спровоцировать астму и ожирение В 1928-м году Александр Флемминг изобрёл пенициллин, и это был грандиозный прорыв в медицине.
Во всём мире антибиотики широко применяются в борьбе с самыми разнообразными заболеваниями, однако, как показывают последние исследования, использование антибиотиков может увеличить риск развития астмы, воспалительных заболеваний кишечника и даже ожирения. Кроме того, микробы научились приспосабливаться к антибиотикам: к примеру, метициллин-резистентный золотистый стафилококк способен вызвать тяжёлые заболевания вроде пневмонии или сепсиса. Конечно, бывают случаи, когда лечение антибиотиками необходимо, но, как заявил «LiveScience» Мартин Блейзер, иногда стоит воздержаться от их использования: некоторые детские инфекционные заболевания ушей или горла могут пройти сами по себе. Пробиотики не так хороши, как считается В последнее время во всём мире наблюдается повальное увлечение пробиотическими состоящими из микроорганизмов добавками к пище: многие принимают их после курса лечения антибиотиками, полагая, что это дарует им здоровье.
Насколько их применение оправдано? Учёный считает, что продавцы пробиотиков преувеличивают положительный эффект от своих препаратов. Такой тип мышления привел к тому, что у нас выработалась стойкая привычка беспрестанно мыть руки и уничтожать наши тела антибиотиками при малейшем кашле. Но так не должно быть.
Здоровье ребенка до года Бактерии в переводе с греческого языка — палочки, — это группа микроскопических организмов, разнообразных по биологическим свойствам и принадлежащих к низшим формам жизни. Иными словами, бактерии — это часть обитателей нашей планеты, без которых жизнь на Земле невозможна. Они участвуют в процессах, которые составляют круговорот веществ в природе. Среди них брожение, гниение, превращение органических веществ в минеральные.
С древнейших времен люди пытались ответить на вопрос, откуда берутся болезни. В 1873 году Луи Пастер впервые высказал мысль, что между появлением болезни и существованием микроорганизмов есть тесная связь. Позднее было установлено, что многие заболевания, склонные к распространению, вызываются микроорганизмами — возбудителями инфекций, которые называются патогенными бактериями. Бактерии постоянно находятся как в окружающей среде, так и на поверхности человеческого тела, причем в огромном количестве.
Через дыхательные пути и пищеварительный тракт они попадают во внутренние органы. Впервые мы сталкиваемся с ними, еще находясь в утробе матери. Обратите внимание Микроорганизмы, которые живут в организме ребенка или взрослого человека, находятся между собой в разнообразных взаимоотношениях и далеко не всегда вызывают болезнь. Некоторые бактерии участвуют в различных биохимических и физиологических процессах: поддерживают здоровье, выполняют защитную функцию, подавляя рост патогенных микроорганизмов.
Это представители так называемой нормальной микрофлоры, населяющие кожу, полость рта, пищеварительный тракт, органы дыхания малышей и взрослых. Они участвуют в регуляции газового состава, водно-солевого, белкового, жирового и энергетического обмена клеток. Кроме того, многочисленные представители нормальной микрофлоры кожи и слизистых включены в работу защитных реакций. Недостаток или избыток тех или иных бактерий нарушает микроэкологию организма и может привести к развитию болезней.
Несмотря на разнообразие микроорганизмов в окружающей среде и их способность размножаться на коже и слизистых всех открытых внешней среде полостей, в любом месте всегда имеются постоянно обитающие виды бактерий, без которых организм не может защитить себя от болезни. Существует еще так называемая добавочная, проходящая транзитом, микрофлора, которая существует в небольших количествах и не приводит к развитию болезни. Например, микробная экология кожи представлена большим количеством микроорганизмов, они живут на поверхности кожного эпителия, в сальных железах, в волосяных фолликулах. Стерильными остаются только наши потовые железы.
Видовой состав бактерий чрезвычайно разнообразен и включает в себя более 300 различных микроорганизмов. Среди них стафилококки, грибы, микрококки. Излюбленным местом обитания стафилококка является волосистая часть головы ребенка и кожа вокруг сосков молодой мамы. Важно Различные виды стафилококков, дифтероидов могут быть найдены и в конъюнктиве слизистой оболочке глаза новорожденного ребенка.
Эти бактерии, хотя и относятся к патогенным, в малых количествах на фоне нормальной микрофлоры болезнь не вызывают. Однако, если они появляются в грудном молоке и конъюнктиве достаточно часто, это может означать начало болезни. Мамы, внимание! Перед тем как сдать грудное молоко на анализ, не забудьте вымыть сосок и ареолу молочной железы с детским мылом, а затем протереть их дезинфицирующим раствором.
Иначе бактерии с кожи попадут в грудное молоко, и результат анализа будет неверным. К сожалению, довольно часто молодые мамы этими правилами пренебрегают, и, когда в составе молока обнаруживаются бактерии, врачи советуют отлучать малышей от груди и, что еще хуже, назначают им противомикробные препараты антибиотики. В дыхательных путях человека тоже живут разнообразные бактерии стерильны лишь нижние отделы дыхательных путей: гортань, трахея, бронхи и альвеолы. Наиболее плотно они заселяют полость носа, рта, особенно поверхность миндалин.
Здесь обитают гемофильные палочки, стрептококки, стафилококки. Если эти бактерии обнаруживаются при исследовании слизистой оболочки носа, зева, то это далеко не всегда означает болезнь. Решить вопрос, в результате чего появляется такая флора и является ли она проявлением болезни, может только лечащий врач. В пищевод и желудок микробы попадают с пищей.
Здесь, проходя транзитом, непродолжительное время могут обитать стафилококки, стрептококки, энтерококки. Даже если они обнаружены, лечения вовсе не требуется. Микроорганизмы, заселяющие кишечник, отличаются большим разнообразием. В зависимости от возраста их состав меняется.
Особое значение состав этих микробов имеет в детстве, поскольку часть бактерий участвует в процессах пищеварения, другая же вызывает заболевания. Начнется болезнь или нет, зависит от количественного соотношения между патогенной и нормальной микрофлорой кишечника. Нарушение этого баланса называется дисбактериозом кишечника. Однако даже дисбактериоз не всегда требует лечения микробиологическими препаратами, восполняющими дефицит нормальной микрофлоры, ведь прежде чем их назначать, надо выяснить причину его появления.
На поверхности кожи и слизистых оболочек создается так называемая биопленка. Огромное количество разрастающихся колоний бактерий нормальной микрофлоры, как перчатка, покрывают кожу и слизистые оболочки и защищают от проникновения в их нижние слои патогенных микроорганизмов, поступающих с водой, пищей и воздухом. Воздействие на эту систему многочисленных факторов окружающей среды, как правило, не нарушает ее, поскольку в большинстве случаев интенсивность опасного влияния не превышает защитные механизмы. Совет Если организм ребенка или взрослого человека не справляется с внешней агрессией, микроорганизмы проникают под пленку и могут распространиться на другие области.
Там они начинают быстро размножаться и создают почву для развития болезней. Например, когда во время реанимационных действий пациенту в трахею вводится дыхательная трубка, то в результате механического воздействия биопленка, выстилающая дыхательные пути, может повредиться. В это время проходящие транзитом через дыхательные пути энтеробактерии, стафилококки свободно проникают внутрь, а попадая в кровь, расходятся по всему организму и вызывают болезнь. Таким путем обычно распространяются внутрибольничные инфекции дыхательных путей, тяжелые пневмонии новорожденных и детей первых трех лет жизни.
Как защищается организм? Среди механизмов, контролирующих состав микрофлоры, нужно назвать антимикробный эффект секретов полости рта слюна , желудка желудочный сок , кишечника кишечный сок, желчь , а также своеобразные клетки иммунной системы — иммуноглобулины. Особую роль в борьбе с бактериями играет иммуноглобулин А, который синтезируется клетками слизистой оболочки дыхательных путей, пищеварительного тракта и других органов. У детей все эти механизмы защиты несовершенны, поскольку находятся на стадии созревания.
Только к четырем годам иммунная система малыша соответствует иммунной системе взрослого. Кроме того, иммуноглобулин А начинает синтезироваться только на втором году жизни, а до того основную роль в защите от инфекций выполняет грудное молоко, содержащее много иммуноглобулинов. Роль грудного вскармливания — не только и не столько обеспечить ребенка питанием, сколько определить способность его организма бороться с инфекцией. Эту функцию не восполнит даже самая качественная питательная смесь, заменитель грудного молока.
Другое дело — вирусы К вирусам относятся субмикроскопические инфекционные агенты, которые размножаются и живут внутри клетки человека или животного. В отличие от бактерий их появление всегда приводит к развитию болезни. Характерной особенностью этих мельчайших частиц является способность заражать только определенный тип клеток. Например, вирус бешенства поражает исключительно нервные клетки, а вирус гепатита размножается в клетках печени.
Обратите внимание Вирусы — возбудители большой группы болезней человека, животных, растений. К числу вирусных болезней человека относятся грипп, оспа, бешенство, гепатит, полиомиелит, энцефалит, герпес… Заражение вирусными инфекциями происходит разными способами. Например, вирус полиомиелита попадает в организм человека с водой или пищей, вирус бешенства — при укусе больным животным, вирус гриппа — через дыхательные пути. Почему наступает болезнь?
Для развития болезни вирусу нужно внедриться в клетку человеческого организма, поэтому решающая защитная роль принадлежит иммунной системе. Иммуноглобулин А является первым защитным фактором на пути вируса. Если его в организме недостаточно, вирус начинает активно размножаться. Поэтому именно маленькие дети чаще других болеют вирусными инфекциями.
В то же время существуют болезни, от которых ребенок защищен уже в утробе матери, поскольку иммуноглобулины против некоторых инфекций проникают к нему через плаценту и защищают до тех пор, пока детский организм не сможет вырабатывать эти иммуноглобулины самостоятельно. Например, у ребенка до года в крови имеются иммуноглобулины, защищающие его от скарлатины, кори, столбняка. Как лечат вирусные инфекции? Вирусные инфекции легче предотвратить, чем лечить.
Важно, чтобы родители внимательно относились к проведению профилактических прививок и грудному вскармливанию. Предупредить инфекции можно, если ввести в организм готовые иммуноглобулины. Таким образом он будет готов к встрече с определенными инфекциями и станет вырабатывать собственные иммуноглобулины против них. В организм внедряются ослабленные вирусы и бактерии — возбудители болезни.
Такие препараты называются вакцинами, а способ лечения — вакцинотерапией. В результате приобретается невосприимчивость иммунитет к той инфекции, возбудители которой были в него введены. Если вирус попадет в организм ребенка, его уничтожат выработанные на него иммуноглобулины. Иммунитет при вакцинации относительно непродолжителен, поэтому через определенный срок для каждой инфекции особый вакцину вводят снова.
Сейчас специалисты в состоянии предупредить такие тяжелые вирусные заболевания, как гепатит, полиомиелит, бешенство, коклюш, корь, эпидемический паротит, оспу. Если болезнь все же наступила, арсенал современных лечебных средств сводится лишь к специфическим противовирусным препаратам и средствам, стимулирующим иммунную систему интерферонам. К сожалению, лечение вирусных инфекций стоит дорого. Антимикробные средства антибиотики при вирусных инфекциях не эффективны, ведь вирус находится внутри клетки и не разрушается под их действием.
Любовь Харитонова, врач-педиатр. Статья из сентябрьского номера журнала. Многие из них вызывают заболевания у человека, животных и растений. Вредные бактерии проникают в организм человека через воздух, продукты питания, контактным путем.
Многие из них паразитируют на теле человека и в полостях его организма. Их развитие сдерживает иммунитет. Первые бактерии на планете Земля появились миллиарды лет тому назад, задолго до появления растений, животных и человека. Миллионы лет они, меняя среду обитания в неблагоприятном климате, менялись сами, постепенно усовершенствуя способы жизнеобеспечения, и со временем заселили всю планету: океаны, почву, скалы, вулканы и арктические льды.
Чтобы лучше изучить конкуренцию в корнях растений, исследователи создали чистую культуру связанных с корнями резуховидки отдельных бактерий, грибов и оомицетов. Затем, используя метод реконструкции, вводили различные комбинации бактерий, грибов и оомицетов в растения, не содержащие микробов, чтобы проверить влияние этих различных групп на здоровье растений. Результаты опыта по изучению микробного сообщества почвы В результате ученым стало понятно, что выживание растений в присутствии грибов и оомицетов полностью зависит от одновременного присутствия бактерий. Эти бактерии способствуют здоровью растений, ограничивая рост грибов и оомицетов в корнях. Более того, нескольких отдельных бактерий было достаточно для защитной активности.
Выводы авторов могут способствовать рациональному проектированию пробиотических бактерий или бактериальных сообществ, которые гарантируют здоровье сельскохозяйственных культур. В настоящее время группа ученых исследует, какие гены участвуют в этой защитной функции бактерий. Потенциал микробиологии в сельском хозяйстве Детальное изучение микроорганизмов, которые живут внутри, на поверхности и вокруг растений, становится важным направлением исследований во многих странах.
Благодаря сапротрофным бактериям в почве поддерживается необходимое для жизни растений количество минеральных веществ. Бактерии являются обязательным звеном круговорота веществ в природе. В почве находится огромное количество бактерий разных видов. В процессе фотосинтеза растения превращают неорганические вещества в сложные органические соединения. Многие почвенные бактерии в процессе своей жизнедеятельности превращают отмершие части растений и мёртвые организмы в перегной. Это сапротрофные бактерии гниения.
Превращая органические остатки в перегной, они выполняют в природе санитарную и почвообразовательную роль. Другая группа почвенных бактерий разлагает перегной. Это сапротрофные бактерии брожения. В процессе их жизнедеятельности перегной превращается в минеральные соли, необходимые для жизни растений. Хозяйственное значение бактерий гниения и брожения Многие бактерии гниения вызывают порчу продуктов питания. Поэтому скоропортящиеся продукты хранят в холодильниках при низкой температуре жизнедеятельность бактерий понижается.
Они живут в почве, разносятся ветром, птицами, насекомыми. Попадая на растения, споры грибов и вредные микробы заражают злаки и плоды, а через кормовые культуры — скот. По «пищевой цепочке» инфекция часто доходит и до человека.
Бактерии гниения живущие в почве
На территории России встречается около 700 видов насекомых, являющихся опасными вредителями сельского хозяйства. pochvennye-bakterii-gnieniya-yavlyayutsya-vreditelyami-selskogo-khozyajstva. Это явление носит название "Естественный отбор". В процессе естественного отбора закрепляются мутации, увеличивающие приспособленность организмов. Постоянное мутирование микроорганизмов делает их устойчивыми к пестицидам.