Большинство бактерий представляют собой всего лишь одну клетку. Но она может выглядеть совершенно по-разному. Чем обусловлено то, что одни бактерии имеют, например, форму запятой, а другие представлены в виде палочек или ягод? Микроорганизм таким образом приспособился к среде обитания и подстроил себя под удобный способ питания. Некоторые одноклеточные способны существовать только за счет ресурсов «хозяина», отдельные организмы (не являющиеся паразитами) могут сами позаботиться о пропитании, перерабатывая вещества, получаемые извне. Именно поэтому есть бактерии, имеющие форму шариков, спиралей и других.
По порядку становись
Прежде чем внимательно ознакомиться с особенностями того или иного микроорганизма, стоит вспомнить кое-что из школьного курса биологии. Бактерии имеют несложную форму, которая описана в литературе следующим образом:
- Шарообразную форму имеют микроорганизмы, называемые кокками. Определение взято из греческого, где kokkos означает «зерно» или «ягода». Поэтому даже бактерии, имеющие слегка овальную форму, все равно причисляют к коккам.
- Похожие на палочки микроорганизмы с легкой руки микробиологов получили имя «бациллы». Это название пришло из латинского языка.
- Бактерии в форме запятой известны как вибрионы.
- Одноклеточные, напоминающие с виду спираль, получили созвучное название – спириллы.
Объединенные в различные образования бактерии с формой шариков образуют такие виды, как:
- Стрептококки. Так называются круглые микроорганизмы (кокки), существующие в виде цепочки шариков.
- Стафилококки похожи на грозди из тех же бактерий в форме ягод.
- Пара кокков, объединенных в одну капсулу, называется диплококком. Слизистая оболочка помогает им передвигаться.
Врачи отмечают, что разнообразие форм бактерий связано с их адаптацией к различным условиям окружающей среды. Каждая форма, будь то шаровидная, палочковидная или спиралевидная, играет важную роль в выживании и размножении микроорганизмов. Например, шаровидные бактерии, такие как стрептококки, могут легче образовывать колонии, что способствует их устойчивости к иммунному ответу. Палочковидные бактерии, как кишечная палочка, обладают большей поверхностью для поглощения питательных веществ. Спиралевидные формы, например, спирохеты, позволяют бактериям эффективно двигаться в вязких средах, таких как слизь. Таким образом, форма бактерий является результатом миллионов лет эволюции, направленной на оптимизацию их жизнедеятельности в различных экосистемах.
Ключ к выживанию
Ученые утверждают, что вне зависимости от формы, которую имеют бактерии, они способны пережить любой катаклизм, это и позволило им стать одним из первых видов жизни на нашей планете. Но способность к размножению, долгой «голодовке», образованию защитных оболочек и прочие «уроки выживания», освоенные микроорганизмами в полной мере, не исключают потребности в питании.
Те бактерии, которые не способны сами генерировать для себя необходимые вещества, не всегда несут исключительно вред. К их числу относятся, например, клубеньковые формы жизни.
Кто такие симбионты?
Симбионтами называют бактерии, которые нашли способ совместного существования с другими организмами. Они получают от них питательные вещества, при этом продукт их жизнедеятельности в виде азота оказывается крайне полезным для растений. Самыми известными симбионтами считаются клубеньковые микроорганизмы. Они необязательно имеют форму ягод (шариков), чаще молодые бактерии этого вида выглядят как палочки.
В таком виде клубеньковые симбионты пребывают, пока накопленные ими питательные вещества не изменят их форму. Селятся они в клетках корней молодых растений, и это приводит к утолщению корневой системы в местах их внедрения. Эти вздутия похожи внешне на клубни, отсюда и название вида – клубеньковые. Полагать, что они предпочитают исключительно бобовые растения, ошибочно. Они выбирают также ольху, лесной вейник и некоторых других представителей флоры.
В среде ученых до сих пор отсутствует единое мнение по поводу того, как клубеньковые микроорганизмы попадают к месту своего обитания. Среди основных вероятных версий встречаются теории, что:
- Они используют в качестве пути тонкие корневые волоски.
- Могут проникнуть исключительно сквозь молодую оболочку клетки.
- Клубеньковым микроорганизмам помогают попасть внутрь корней бактерии-спутники, которые производят нужные ферменты.
- Им для проникновения достаточно повреждений на коре или эпидермальном слое растения.
Для садоводов и огородников способ заселения клубеньковых бактерий не играет принципиальной роли. Для хорошего состояния почвы гораздо важнее просто факт их присутствия. Не все знают, что клубеньковые микроорганизмы способны фиксировать азот далеко не на всем периоде своего существования. Они должны стать достаточно плотными и приобрести розовую окраску. Цвет свидетельствует о том, что пигмент легоглобин накоплен в достаточном количестве. И только такие окрашенные клубеньковые микроорганизмы имеют возможность удобрять почву.
Бактерии удивляют своим разнообразием форм, и это вызывает множество вопросов у ученых и любителей биологии. Некоторые утверждают, что форма бактерий напрямую связана с их функцией и средой обитания. Например, кокки, имеющие шаровидную форму, могут легче удерживаться на поверхности, что помогает им образовывать колонии. Палочковидные бактерии, такие как Escherichia coli, обладают большей площадью поверхности, что способствует эффективному обмену веществ.
Другие исследователи отмечают, что форма может влиять на подвижность: спиралевидные бактерии, такие как спирохеты, способны активно двигаться в вязких средах. Кроме того, форма может служить защитой от неблагоприятных условий. Например, некоторые бактерии образуют капсулы, что помогает им выживать в агрессивной среде. Таким образом, разнообразие форм бактерий — это результат миллионов лет эволюции, адаптации и выживания в различных условиях.
Как создать идеальные условия для симбионтов
Если польза клубеньковых бактерий (вне зависимости от того, какую они имеют форму) доказана, то становится очевидным, что в ведении сельского хозяйства их нужно привлекать на свою сторону.
Так, в целях обогащения почвы азотом поля поочередно засевают культурами, которые клубеньковые микроорганизмы выбирают в качестве «соседей»: клевер, люпин, горох. Внесение удобрений или известкование на кислых типах почвы способно создать среду обитания, приближенную с точки зрения бактерий к идеальной.
Читайте также:
Опасное соседство
В противовес симбионтам отдельные бактерии, которые имеют форму ягод (шариков), могут нести вред организму человека. К числу патогенных кокков относятся в числе прочих стрепто- и стафилококки. Именно такие микроорганизмы, чья форма изображается в виде ягод, зачастую являются виновниками опасных заболеваний.
- Стафилококк. Эти бактерии в организме человека присутствуют постоянно. Но по ряду причин их число начинает расти, и микроскопические «гроздья ягод», а именно так можно описать данную бактерию под микроскопом, вызывают сильные пищевые отравления или нагноения.
- Стрептококки могут быть гноеродными, фекальными или вполне безобидными молочными. Последние микроорганизмы в виде ягод нашли применение в пищевой промышленности, ведь любимые многими сыры или кисломолочные продукты были бы навсегда исключены из рациона, если бы не эта разновидность бактерий. Впрочем, об остальных представителях группы стрептококков сказать хорошее слово вряд ли получится. Они имеют ту же форму шариков, но служат возбудителями ангины, послеродового сепсиса, скарлатины и ряда других болезней. Так что эти «ягоды» полезными никак не назовешь.
Из всего вышесказанного можно сделать один вывод: судить о пользе или вреде бактерий только по тому, какую они имеют форму (ягод-шариков, спиралей, запятых или палочек), в корне неверно. Среди многообразия видов гораздо важнее разобраться в способе их выживания и размножения. Так что, разговор о микроорганизмах – это как раз тот случай, когда форма не всегда определяет содержание.
Вопрос-ответ
Почему у бактерий разные формы?
Разнообразие форм бактериальных клеток обусловлено особенностями их клеточных стенок и цитоскелета.
Бактерии имеют разнообразную форму?
Имеют разнообразную форму: кокковидную, нитевидную, колбовидную. Эти формы видны при фазово-контрастной микроскопии чистых культур микоплазм.
Почему у бактерий постоянная форма тела?
Почти все бактерии имеют внешнюю оболочку – клеточную стенку, благодаря которой форма бактерий постоянна. Эта клеточная оболочка выполняет основные механические и физиологические функции. Ее главный структурный элемент – биополимер муреин.
Советы
СОВЕТ №1
Изучайте различные формы бактерий, чтобы лучше понимать их функции и роли в экосистемах. Например, кокки, палочки и спирали имеют разные механизмы движения и взаимодействия с окружающей средой.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на влияние формы бактерий на их устойчивость к антибиотикам. Некоторые формы могут быть более устойчивыми к определенным лекарствам, что важно учитывать при лечении инфекций.
СОВЕТ №3
Проводите эксперименты с микроскопом, чтобы наблюдать за различными формами бактерий. Это поможет вам лучше понять их морфологию и разнообразие, а также развить навыки научного наблюдения.
