Человек еще очень мало знает о бактериях. Да, их количество колоссально, их возможности универсальны, а роль в жизни планеты невозможно переоценить. Все эта информация может вызвать суеверный трепет перед величием простейших, но мало пригодна на практике. Даже исчерпывающе определить виды бактерий современные ученные еще не могут. Из предполагаемого многомиллионного количества биологических видов бактериальных клеток доступны для опознания только несколько десятков тысяч. Это очень мало.
Но отсутствие доступных возможностей распознавать виды подавляющего большинства микробов по биологическим признакам не лишает исследователей возможности систематизировать сведения об изученных представителях по разным другим факторам.
На сегодняшний день самыми распространенными классификациями видов бактерий являются следующие:
- по форме и по способу передвижения;
- по способу питания;
- по продуктам жизнедеятельности;
- по способу получения энергии для жизни;
- по степени опасности для здоровья человека.
Представители микромира
Прежде чем приступать к классификациям видов, нужно провести разграничительную линию между этими живыми организмами и другими микроорганизмами.
Для начала можно определиться с понятием «микробы». Строго говоря, наука не знает такого природного объекта (живого или нет). Микроб – это общее обывательское название для микроорганизмов, которые невозможно рассмотреть невооруженным глазом.
Бактерии и вирусы – вот основные представители микробов. Основное отличие бактерий от вирусов состоит в том, то вирусы не имеют клеточного строения, а бактерия – это живая клетка. Хотя на фото эти два микроорганизма отличить друг от друга обычному человеку невозможно.
Вирус – особая форма жизни, которую ученные называют неорганизменной. Про вирусы известно еще меньше, чем про бактерии. Эти микроорганизмы существуют столько же, сколько существует жизнь на планете, но их происхождение – загадка. Есть версии, что некоторые вирусы – это обрывки ДНК и РНК живых клеток, однако возникает масса вопросов, как эти обрывки приобрели возможность независимо существовать. Жизнь вирусов протекает в живых клетках (эукариотических или прокариотических).
Большинство вирусов отравляет организм той клетки, в которой он живет. В человеческом организме находится огромное количество вирусов, деятельность которых подавляется за счет человеческого иммунитета. Однако в случае ослабления этой естественной защиты спасения живым клеткам нет.
Бактерия – это живой полноценный микроорганизм, имеющий клеточное строение и обладающий всеми признаками биологического вида.
Врачи отмечают, что разнообразие видов бактерий является важной темой в микробиологии и медицине. Существует множество способов классификации бактерий, которые помогают в их изучении и понимании их роли в экосистемах и здоровье человека. Одним из основных методов является деление на грамположительные и грамотрицательные бактерии, что связано с особенностями их клеточной стенки. Также врачи подчеркивают важность классификации по метаболическим характеристикам, таким как аэробность и анаэробность, а также по патогенности. Это позволяет не только идентифицировать микроорганизмы, но и разрабатывать эффективные методы лечения инфекций. Врачи считают, что дальнейшие исследования в этой области помогут лучше понять взаимодействие бактерий с организмом человека и разработать новые подходы к профилактике и лечению заболеваний.
Классификация по форме
Одна из самых распространенных классификаций этих микроорганизмов – классификация по форме. Названия видов произошли от геометрических форм бактерий.
- Микробы с названием «кокки» на фото выглядят как шарик или как некоторое количество отдельных шариков, если речь идет о колонии (бактерии практически никогда не образуют многоклеточные организмы).
- Бациллы выглядят на фото как цилиндрические образования, палочки разной длины и ширины.
- Название «спирилла» свидетельствует о том, что исследователь имеет дело с бактерией спиралевидной формы.
- Вибрионами называют бактериальные микроорганизмы, которые выглядят на фото как запятые.
В зависимости от того, какие формы образует колония микробов и сколько клеток задействовано в ее создании, в названиях применяются разные приставки. Так, колония из двух клеток кокков называется диплококк, для стрептококка неважно количество входящих в колонию индивидуумов, важно, что колония имеет вид цепочки, тогда как стафилококк на фото выглядит как гроздь.
Кроме определения вида бактерии по форме, различают неподвижных микробов и подвижных. По фото зачастую можно определить, способна бактерия двигаться или нет. Микроорганизмы со жгутиками чаще всего способны передвигаться в пространстве, тогда как безжгутиковые формы лишены такой возможности.
Классификация по питанию
В зависимости от того, каким образом бактерии добывают себе пищу, их подразделяют на автотрофов и гетеротрофов.
Автотрофные микроорганизмы получают питание за счет того, что путем химических реакций превращают неорганические вещества в органику. Так, благодаря деятельности метаноокисляющих микроорганизмов, в атмосфере планеты поддерживается безопасное содержание метана (парниковый газ). На фото метаноокислители выглядят как тоненькие белые нити, а фактически они единственные работают на предупреждение глобального потепления.
Гетеротрофы питаются исключительно органическими молекулами. Человек за деятельностью гетеротрофов наблюдает часто. Сколько прокисшего молока и сгнивших фруктов каждый из нас видел, и не только на фото. Все эти процессы – результат бурной жизни гетеротрофного бактериального сообщества.
Гетеротрофы также делятся на виды:
- сапрофиты (питаются разлагающейся органикой);
- симбионты (живут в полезном содружестве с другими организмами);
- паразиты (живут за счет других организмов, питаясь их тканями или присваивая себе полезные вещества, которые организм-хозяин вырабатывает для себя и без которого его жизненные процессы подвергаются опасности).
Разнообразие видов бактерий поражает воображение ученых и исследователей. Эти микроскопические организмы обитают в самых различных средах — от глубоких океанов до человеческого организма. Люди отмечают, что бактерии можно классифицировать по множеству критериев: по форме (кокки, бациллы, спирали), по способу получения энергии (автотрофы и гетеротрофы), а также по способности к образованию спор. Современные методы молекулярной биологии, такие как секвенирование ДНК, позволяют более точно определять виды и их взаимосвязи. Это открывает новые горизонты в медицине, экологии и биотехнологии. Многие исследователи подчеркивают, что понимание разнообразия бактерий может привести к разработке новых антибиотиков и методов лечения инфекций, а также к улучшению сельского хозяйства через использование полезных микробов.
Виды по обмену веществ
Определяющим в данной классификации является кислород.
С кислородом связано несколько классификаций:
- одна определяет, дышат бактерии кислородом или нет;
- другая определяет, вырабатывают микробы кислород или нет.
По первому признаку есть два вида бактерий:
- аэробные (потребляющие кислород);
- анаэробные (не могут жить в кислородной среде).
По второму признаку также есть два вида:
- оксигенные;
- аноксигенные.
Продуктом жизнедеятельности первых является кислород, вторые производят другие продукты с содержанием других химических соединений.
По энергетическим процессам внутри клетки
Бактерии-автотрофы, которые не могут получать энергию за счет процесса переваривания (разложения) органических молекул, классифицируются по тому способу, который они используют для превращения неорганического материала в органику.
Таких способов три:
- фотосинтез;
- хемосинтез;
- метаболизм на основе метана.
Бактерии-фотосинтетики производят органические соединения, используя солнечную энергию. На фото эти микроорганизмы чаще всего имеют зеленый цвет, как и большинство растений, превращающих солнечный свет в живую материю.
Существенным отличием фотосинтезирующих бактерий от растительных эукариотических клеток является следующее: в клетках растений фотосинтез идет в присутствии воды, тогда как в бактериальных клетках – в присутствии сероводорода.
Хемоавтотрофы (микробы, живущие за счет хемосинтеза) получают энергию для своей жизнедеятельности из окислительных реакций с участием неорганики, происходящих внутри бактериальной клетки. В основном окисляются в клеточной цитоплазме сероводород, аммиак, соединения железа и марганца. Благодаря деятельности древнейших хемоавтотрофов в недрах Земли скопились рудные залежи.
Метилотрофы – бактерии, использующие для синтеза органики метан.
Классификация по способности причинять вред человеку
Эта классификация является в определенной мере условной, поскольку отличительной чертой большинства известных бактерий является способность мутировать под требования условий окружающей среды.
По современным данным, перечень потенциально опасных болезнетворных видов микробов достаточно обширен. В основном это паразиты, которые живут за счет разложения тканей человеческого организма.
Пугающие фото с зараженными болезнетворными бактериями человеческими органами дают яркое представление о том, какую угрозу несет болезнетворный микроб человеку. Среди самых коварных паразитов называют туберкулез, чуму, сибирскую язву.
Читайте также:
Имея возможность наблюдать развитие заболеваний, причиной которых являются известные болезнетворные микроорганизмы, научный мир сумел найти антибиотики, позволяющие уничтожить паразитов. Однако бактериальная угроза от этого уменьшилась ненамного. Во-первых, происходит уничтожение антибиотиками естественного иммунитета человека, единственной преграды, способной в полной мере держать под контролем бактериальные сообщества – человеческие симбионты. Во-вторых, еще одной очевидной угрозой, которую невозможно предупредить фармацевтическими способами, является фантастическая способность бактерий к мутации.
Оказавшись в неблагоприятных условиях, где ей либо не будет хватать энергии, либо питательных веществ, либо необходимой для жизни среды, бактерия через несколько поколений уже эволюционирует до такого состояния, которое позволит ей чувствовать себя комфортно в новых условиях. И нет никаких гарантий, что нынешние добрые соседи человеческих клеток в какой-то момент не решат изменить условия своего сосуществования, поменяв имеющийся рацион на новый.
Вопрос-ответ
Какие бывают виды бактерий?
Бактерии классифицируются по различным критериям, включая форму (кокки, бациллы, спирали), способ получения энергии (автотрофы и гетеротрофы), а также по условиям жизни (аэробы, анаэробы и факультативные анаэробы). Кроме того, их можно разделить на грамположительные и грамотрицательные в зависимости от структуры клеточной стенки.
Как классифицируются бактерии?
Формы: Все бактерии можно классифицировать по одной из трех базовых форм: сферы (кокки), палочки (бациллы) и спирали или винты (спирохеты). Потребность в кислороде: Бактерии также классифицируются по их потребности в кислороде для выживания и размножения. Те, что нуждаются в кислороде, называются аэробами.
Какие классификации бактерий вам известны?
Комбинируя окрашивание по Граму и морфотипы, выделяют четыре основные группы бактерий: грамположительные кокки, грамположительные бациллы, грамотрицательные кокки, грамотрицательные бациллы.
Какова классификация царства бактерий?
По принципу клеточной организации все микроорганизмы разделены на неклеточные (доклеточные формы) – вирусы, вироиды, прионы; клеточные формы – бактерии, архебактерии, грибы, простейшие.
Советы
СОВЕТ №1
Изучайте основные характеристики бактерий, такие как форма, способ питания и метаболизм. Это поможет вам лучше понять, как классифицируются различные виды и какие функции они выполняют в экосистемах.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на методы молекулярной классификации, такие как анализ ДНК. Эти современные технологии позволяют более точно определять виды бактерий и их родственные связи, что может быть полезно для научных исследований и практического применения.
СОВЕТ №3
Не забывайте о роли бактерий в различных сферах жизни, включая медицину, сельское хозяйство и экосистемы. Понимание их разнообразия и классификации поможет вам осознать их значимость и влияние на окружающую среду.
-
Читайте также:
СОВЕТ №4
Используйте визуальные материалы, такие как таблицы и схемы, для лучшего усвоения информации о классификации бактерий. Визуализация данных может значительно облегчить процесс обучения и запоминания.
