Люди чаще всего интуитивно понимают тот мир, что их окружает. Но на Земле обитают и микроскопические существа, которых не видно невооруженным глазом. В процессе их изучения возникают вопросы: что такое эти бактерии и цианобактерии? Чем они отличаются от вирусов?
Вспомним основы
Бактериями называют группу одноклеточных микроорганизмов, у которых отсутствует окруженное оболочкой клеточное ядро. Бывают бактерии различными по форме. Их подразделяют на такие типы, как:
- кокки (шаровидные);
- бациллы (палочковидные);
- спирохеты (спиралевидные);
- извитые: вибрионы (в виде запятой).
По способам питания можно выделить гетеротрофные и автотрофные организмы. Последние живут за счет неорганических веществ, которые они произвели самостоятельно с помощью энергии химических реакций.
Можно выделить и другие классификации. Например, их разделяют по признаку окрашивания или неокрашивания по методу Грама. Для этого бактерии обрабатывают специальными красителями, затем проверяют, обесцвечиваются они после промывания или нет. Если они не обесцвечиваются, то называются грамположительными, иначе – грамотрицательными. К первой группе относится большинство патогенных бактерий. Ко второй – например, цианобактерии.
Врачи отмечают, что прогулка в мир бактерий и цианобактерий открывает новые горизонты для понимания здоровья человека и экосистемы в целом. Эти микроорганизмы играют ключевую роль в поддержании баланса в природе и могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на здоровье. Например, цианобактерии, являясь важными производителями кислорода, могут также вызывать цветение водоемов, что приводит к образованию токсинов. Врачи подчеркивают, что изучение микробиома человека, который включает в себя миллиарды бактерий, может помочь в разработке новых методов лечения различных заболеваний. Понимание взаимодействия между бактериями и организмом человека открывает перспективы для создания пробиотиков и пребиотиков, способствующих улучшению здоровья. В целом, врачи уверены, что дальнейшие исследования в этой области помогут не только в медицине, но и в экологии, что сделает наш мир более здоровым и устойчивым.
Архебактерии
Отдельно выделяются архебактерии (или археи, Archaebacteria). Это прокариоты (у них отсутствует ядро). Архебактерии и бактерии имеют некоторые сходства. Например, их сближают похожие размер и форма клеток. Однако, несмотря на внешнее сходство с бактериями, по некоторым признакам (часть генов) архебактерии больше напоминают эукариотов. Выделяют более 40 видов архебактерий.
Бактерии и вирусы
В повседневной жизни эти понятия часто не различают. Хотя на самом деле разница огромна:
- Вирусы – своего рода внутриклеточные паразиты. Вне клетки хозяина они неактивны и не способны к размножению.
- Бактерии – самостоятельные одноклеточные организмы. Способны размножаться делением. Большинство из них безвредны или даже полезны.
Отличать вирусы от бактерий важно хотя бы потому, что болезни, вызванные действием этих организмов, лечатся по-разному. Например, антибиотики не действуют при вирусных инфекциях.
Многие люди, столкнувшись с книгой “Прогулка в мир бактерий и цианобактерий”, отмечают, что она открывает глаза на невидимый мир, который нас окружает. Читатели восхищаются доступным языком изложения и увлекательными примерами, которые помогают понять сложные научные концепции. Особенно интересует, как бактерии влияют на нашу жизнь: от здоровья человека до экосистемы в целом. Некоторые отмечают, что книга вдохновила их на изучение микробиологии и экологии, а также на более осознанное отношение к окружающей среде. В целом, “Прогулка в мир бактерий и цианобактерий” воспринимается как увлекательное и познавательное путешествие, которое заставляет задуматься о важности микромира в нашей жизни.
Цианобактерии и их особенности
Цианобактерии – группа грамотрицательных бактерий, способных к фотосинтезу с выделением кислорода. На латыни название записывается как Cyanobacteria. Цианобактерии представляют собой сине-зеленые водоросли.
По мнению современной науки, цианобактерии возникли еще около 3 миллиардов лет назад. Они представляют собой клетки с многослойными стенками, состоящими из нерастворимых полисахаридов. Эти клетки не имеют ядер и хлоропластов. Существуют как одиночные, так и колониальные формы.
Цианобактерии – это фотоавтотрофы, они способны к синтезу углеводов. Подобно зеленым растениям, они могут расщеплять молекулы воды за счет световой энергии. В процессе этого образуются водород и свободный кислород. Кроме того, достаточно большое количество цианобактерий способно фиксировать атмосферный азот, потребляемый в дальнейшем животными и растениями, то есть они способны к хемосинтезу.
Читайте также:
Окраску цианобактерий определяют находящиеся в клетках пигменты:
- хлорофилл – зеленый;
- фикоцианин – синий;
- фикоэритрин – красный;
- каротиноиды – желтый.
Окраска может варьироваться от сине-зеленой до буроватой.
Главное отличие от бактерий – фотосинтез с выделением кислорода.
Размножение и спорообразование
В большинстве случаев цианобактерии размножаются путем простого деления клетки. Жизненный цикл у одноклеточных форм в благоприятных условиях – около 6-12 часов.
Если наступают неблагоприятные условия среды, некоторые виды цианобактерий могут образовывать споры. Количество воды в клетке при этом уменьшается, оболочка становится толще. Споры могут долгое время находиться в неблагоприятных условиях и без воды за счет запасных веществ. При наступлении благоприятных условий из споры выходит спавшая клетка.
Места обитания
Чаще всего цианобактерии могут быть обнаружены в водоемах, богатых органическим веществом. Некоторые виды обитают и в сильно соленых озерах. Встречаются и на почве, как участники симбиозов (например, в лишайниках)
Известные представители
- Осциллатория (Oscillatoria). Обитает в пресных водоемах.
- Носток (Nostoc). Колониальная форма, также обитает в пресных водоемах. В Китае и Японии употребляется в пищу.
Вред и польза
Вред:
- Цианобактерии способны выделять токсины, особенно при массовом чрезмерном развитии. Вследствие этого погибают различные виды рыбы.
- Цианобактерии – одна из причин возникновения цветения воды.
Польза:
- Являются важной частью океанического планктона.
- Участвуют в большом количестве пищевых цепей.
- Производят достаточно много кислорода.
- Некоторые их виды употребляются в пищу.
Таким образом, как бактерии в целом, так и цианобактерии в частности, являются важными элементами биоценозов, необходимых для жизнедеятельности многих животных и растений. Это объясняется, в частности, их способностями к автотрофному питанию и выделению кислорода.
Важно помнить, что архебактерии и бактерии – не одно и то же. Это доказано их различным эволюционным развитием. А вот вирусы и бактерии – совершенно разные организмы. Они отличаются хотя бы по тому признаку, что бактерии могут быть полезными. А вирусы – паразиты, и от них может быть только вред.
Вопрос-ответ
Какую роль играют цианобактерии в жизни Земли?
Благодаря фотосинтезу цианобактерии производят органические вещества, которые являются пищей для различных организмов, включая рыб и других водных животных. Кроме того, цианобактерии способны к биологической фиксации азота – то есть они используют атмосферный азот, превращая его в биологически доступную форму.
Какую роль сыграли цианобактерии в эволюции жизни?
Древние цианобактерии были первой формой жизни, которая освоила фотосинтез и ответственна за выброс кислорода в окружающую среду Земли, тем самым заложив основу для возникновения сложных форм жизни, с которыми мы знакомы сегодня.
Чем опасны цианобактерии для человека?
Наиболее распространенные последствия для здоровья – раздражение кожи и глаз. Симптомы у людей и домашних животных могут проявиться в течение нескольких минут после воздействия, но в зависимости от токсина и его концентрации на их развитие может уйти до 36 часов.
Как избавиться от цианобактерий?
Цианобактерии прекрасно уничтожаются применением антибиотиков. Обычно используют эритромицин (1-2 таблетки на 100 литров воды). Он абсолютно безвреден для рыб и высших растений, при этом позволяет в короткие сроки избавиться от сине-зеленых водорослей.
Советы
СОВЕТ №1
Изучите разнообразие бактерий и цианобактерий в вашем окружении. Прогулка на свежем воздухе может стать отличной возможностью для наблюдения за микробиомом различных экосистем. Обратите внимание на водоемы, почву и растительность — в этих местах можно встретить множество интересных микроорганизмов.
СОВЕТ №2
Используйте микроскоп для более детального изучения. Если у вас есть доступ к микроскопу, соберите образцы воды или почвы и исследуйте их под увеличением. Это поможет вам увидеть бактерии и цианобактерии в их естественной среде обитания и понять их роль в экосистеме.
СОВЕТ №3
Обратите внимание на влияние окружающей среды на микроорганизмы. Изучите, как факторы, такие как температура, уровень pH и наличие питательных веществ, влияют на разнообразие и активность бактерий и цианобактерий. Это знание поможет вам лучше понять их экосистемные функции.
СОВЕТ №4
Не забывайте о безопасности. При сборе образцов из природы всегда соблюдайте меры предосторожности: используйте перчатки и избегайте контакта с потенциально опасными веществами. Это поможет вам избежать нежелательных последствий и сохранить здоровье.
