Какие бактерии считаются санитарами планеты: отмершие органические остатки животных и растений

Бактерии санитары планеты

Глава 4. ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ПОЧВЫ И ЕГО СОСТАВ

§1. Источники органического вещества и его состав

Важнейшей составляющей частью почвы является органическое вещество, которое представляет собой сложное сочетание растительных и животных остатков, находящихся на различных стадиях разложения, и специфических почвенных органических веществ, называемых гумусом.

Потенциальным источником органического вещества считают все компоненты биоценоза, которые попадают на или в почву (отмирающие микроорганизмы, мхи, лишайники, животные и т.д.), но основным источником накопления гумуса в почвах служат зеленые растения, которые ежегодно оставляют в почве и на ее поверхности большое количество органического вещества. Биологическая продуктивность растений широко варьирует и находится в пределах от 1– 2 т/год сухого органического вещества (тундра) до 30 – 35 т/год (влажные субтропики).

Растительный опад различается не только количественно, но и качественно (см. главу 2). Химический состав органических веществ, поступающих в почву, очень разнообразен и во многом зависит от типа отмерших растений. Большую часть их массы составляет вода (75 – 90 %). В состав сухого вещества входят углеводы, белки, жиры, воски, смолы, липиды, дубильные вещества и другие соединения. Подавляющее большинство этих соединений – высокомолекулярные вещества. Основная часть растительных остатков состоит главным образом из целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина и дубильных веществ, при этом наиболее богаты ими древесные породы. Белка больше всего содержится в бактериях и бобовых растениях, наименьшее его количество обнаружено в древесине.

Кроме того, органические остатки всегда содержат некоторое количество зольных элементов. Основную массу золы составляют кальций, магний, кремний, калий, натрий, фосфор, сера, железо, алюминий, марганец, образующие в составе гумуса органоминеральные комплексонаты. Содержание кремнезема (SiO2) колеблется от 10 до 70 %, фосфора – от 2 до 10 % массы золы. Название зольных элементов связано с тем, что при сжигании растений они остаются в золе, а не улетучиваются, как это происходит с углеродом, водородом, кислородом и азотом.

В весьма малом количестве в золе встречаются микроэлементы – бор, цинк, йод, фтор, молибден, кобальт, никель, медь и др. Наиболее высокой зольностью обладают водоросли, злаковые и бобовые растения, меньше всего золы содержится в древесине хвойных пород. Состав органического вещества можно представить следующим образом (рис.6).

§2. Трансформация органического вещества в почве

Превращение органических остатков в гумус – сложный биохимический процесс, совершающийся в почве при непосредственном участии микроорганизмов, животных, кислорода воздуха и воды. В этом процессе главная и решающая роль принадлежит микроорганизмам, которые участвуют во всех этапах образования гумуса, чему способствует огромная населенность почв микрофлорой. Животные, населяющие почву, тоже активно участвуют в превращении органических остатков в гумус. Насекомые и их личинки, дождевые черви измельчают и перетирают растительные остатки, перемешивают их с почвой, заглатывают, перерабатывают и выбрасывают неиспользованную часть в виде экскрементов в толщу почвы.

Отмирая, все растительные и животные организмы подвергаются процессам разложения до более простых соединений, конечной стадией которых является полная минерализация органического вещества. Образовавшиеся неорганические вещества используются растениями как элементы питания. Скорость процессов разложения и минерализации различных соединений неодинакова. Интенсивно минерализуются растворимые сахара, крахмал; достаточно хорошо разлагаются белки, гемицеллюлозы и целлюлоза; устойчивы – лигнин, смолы, воски. Другая часть продуктов разложения потребляется самими микроорганизмами (гетеротрофными) для синтеза вторичных белков, жиров, углеводов, образующих плазму новых поколений микроорганизмов, а после отмирания последних снова подвергается процессу разложения. Процесс временного удержания органического вещества в микробной клетке называется микробным синтезом. Часть продуктов разложения превращается в специфические сложные высокомолекулярные вещества – гумусовые вещества. Совокупность сложных биохимических и физико-химических процессов превращения органического вещества, в результате которых образуется специфическое органические вещество почвы – гумус, называется гумификацией. Все три процесса идут в почве одновременно и взаимосвязаны друг с другом. Трансформация органического вещества происходит при участии ферментов, выделяемых микроорганизмами, корнями растений, под влиянием которых осуществляются биохимические реакции гидролиза, окисления, восстановления, брожения и т.д. и образуется гумус.

Существует несколько теорий гумусообразования. Первой в 1952 году появилась конденсационная теория, разработанная М.М.Кононовой. В соответствии с этой теорией образование гумуса идет как постепенный процесс поликонденсации (полимеризации) промежуточных продуктов разложения органических веществ (сначала образуются фульвокислоты, а из них – гуминовые). Концепция биохимического окисления разработана Л.Н.Александровой в 70-е годы XX в. Согласно ей, ведущее значение в процессе гумификации имеют реакции медленного биохимического окисления продуктов разложения, в результате которых образуется система высокомолекулярных гумусовых кислот переменного элементного состава. Гумусовые кислоты вступают во взаимодействие с зольными элементами растительных остатков, освобождающимися в процессе минерализации последних, а также с минеральной частью почвы, образуя различные органо-минеральные производные гумусовых кислот. При этом происходит расщепление единой системы кислот на ряд фракций, различных по степени растворимости и строению молекулы. Менее дисперсная часть, образующая с кальцием и полуторными оксидами нерастворимые в воде соли, формируется как группа гуминовых кислот. Более дисперсная фракция, дающая преимущественно растворимые соли, образует группу фульвокислот. Биологические концепции гумусообразовапия предполагают, что гумусовые вещества – продукты синтеза различных микроорганизмов. Данная точка зрения была высказана В.Р.Вильямсом, она получила развитие в работах Ф.Ю.Гельцера, С.П.Ляха, Д.Г.Звягинцева и др.

Читать еще:  Апельсиновый лимонад в домашних условиях: замороженный апельсин

В различных природных условиях характер и скорость гумусообразования неодинаковы и зависят от взаимосвязанных условий почвообразования: водно-воздушного и теплового режимов почвы, её гранулометрического состава и физико-химических свойств, состава и характера поступления растительных остатков, видового состава и интенсивности жизнедеятельности микроорганизмов.

Трансформация остатков происходит в аэробных или анаэробных условиях в зависимости от водно-воздушного режима. В аэробных условиях при достаточном количестве влаги в почве, благоприятной температуре и свободном доступе О2 процесс разложения органических остатков развивается интенсивно при участии аэробных микроорганизмов. Наиболее оптимальными условиями являются температура 25 – 30 °С и влажность – 60 % от полной влагоемкости почвы. Но в этих же условиях быстро идет минерализация как промежуточных продуктов разложения, так и гумусовых веществ, поэтому в почве накапливается относительно мало гумуса, но много элементов зольного и азотного питания растений (в сероземах и других почвах субтропиков).

В анаэробных условиях (при постоянном избытке влаги, а также при низких температурах, недостатке О2) процессы гумусообразования идут медленно при участии, главным образом, анаэробных микроорганизмов. При этом образуются много низкомолекулярных органических кислот и восстановленные газообразные продукты (СН4, H2S), угнетающие жизнедеятельность микроорганизмов. Процесс разложения постепенно затухает, и органические остатки превращаются в торф – массу слаборазложившихся и неразложившихся растительных остатков, частично сохранивших анатомическую структуру. Наиболее благоприятны для накопления гумуса сочетание в почве аэробных и анаэробных условий с чередованием периодов иссушение и увлажнения. Такой режим характерен для черноземов.

Видовой состав почвенных микроорганизмов и интенсивность их жизнедеятельности также влияют на образование гумуса. Северные подзолистые почвы в результате специфических гидротермических условий характеризуются наименьшим содержанием микроорганизмов с небольшим видовым разнообразием и низкой жизнедеятельностью. Следствием этого является медленное разложение растительных остатков и накопление слаборазложенного торфа. Во влажных субтропиках и тропиках отмечаются интенсивное развитие микробиологической деятельности и в связи с этим активная минерализация остатков. Сопоставление запасов гумуса в различных почвах с разным количеством микроорганизмов в них свидетельствует о том, что как очень слабая, так и высокая биогенность почвы не способствует накоплению гумуса. Наибольшее количество гумуса накапливается в почвах со средним содержанием микроорганизмов (черноземы).

Гранулометрический состав и физико-химические свойства почвы имеют не менее значительное влияние. В песчаных и супесчаных хорошо прогреваемых и аэрируемых почвах разложение органических остатков идет быстро, значительная часть их минерализуется, гумусовые веществ мало и они плохо закрепляются на поверхности песчаных частиц. В глинистых и суглинистых почвах процесс разложения органических остатков при равных условиях происходит медленнее (из-за недостатка О2), гумусовых вещества закрепляются на поверхности минеральных частиц и накапливаются в почве.

Химический и минералогический состав почвы определяет количество питательных веществ, необходимых для микроорганизмов, реакцию среды, в которой идет образование гумуса, и условия для закрепления гумусовых веществ в почве. Так, почвы, насыщенные кальцием, имеют нейтральную реакцию, которая благоприятна для развития бактерий и закрепления гуминовых кислот в виде нерастворимых в воде гуматов кальция, что обогащает ее гумусом. В кислой среде при насыщенности почв водородом и алюминием образуются растворимые фульвокислоты, которые имеют повышенную подвижность и ведут к большому накоплению гумуса. Закреплению гумуса в почве способствуют также глинистые минералы типа монтмориллонита и вермикулита.

В связи с различием в факторах, влияющих на образование гумуса, в разных почвах количество, качество и запасы гумуса неодинаковы. Так, в верхних горизонтах черноземов типичных содержится 10 – 14 % гумуса, серых темных лесных – 4 – 9 %, дерново-подзолистых – 2 – 3 %, темных каштановых, желтоземах – 4 – 5 %, бурых и серо-бурых полупустынных – 1 – 2 %. Запасы органического вещества в природных зонах также различны. Наибольшие запасы, по данным И.В.Тюрина, имеют различные подтипы черноземов, торфяники, серые лесные, средние – темно-каштановые, красноземы, низкие – подзолистые, дерново-подзолистые, сероземы типичные. В пахотных почвах Республики Беларусь содержится гумуса: в глинистых – 65 т/га, в суглинистых – 52 т/га, в супесчаных – 47 т/га, в песчаных – 35 т/га. Почвы Республики Беларусь в зависимости от содержания гумуса в пахотном слое делятся на 6 групп (табл. 3). В почвах других природных зон существуют свои градации в зависимости от содержания гумуса.

Группировка почв Республики Беларусь по содержанию гумуса

Какие бактерии являются санитарами нашей планеты?

Какую группу бактерий считают санитарами планеты? Как по-научному называют санитаров планеты, разрушающих отмершие органические остатки?

Что такое сапрофиты, почему их называют санитарами планеты?

В природе существует определенный круговорот органических веществ, который способствует равновесию. Регулярно умирают как растения, так и представители животного мира. При участии определенной бактерии, это все разлагается и превращается в питательные вещества для почвы. В этой статье мы расскажем о санитарах нашей планеты.

Какую группу бактерий считают санитарами планеты: особенности жизнедеятельности сапрофитов

Так называется определенная группа бактерий, которые зовутся сапрофитами. Они питаются ничем иным, как остатками мертвых органических веществ.

Для их полноценного существования необходим азот, углерод, кислород, а также множество пептидов и аминокислот. Все эти вещества находятся в органике, поэтому отмершие частички, а также мертвые животные являются отличным источником для питания сапрофитов.

При этом данные бактерии не являются паразитами, потому как редко паразитируют на живых организмах.

В основном процесс разложения происходит как раз с мертвыми животными или растениями, органическими остатками. После смерти животного на его поверхности образуется пленка из сапрофитов, которые постепенно разлагают белок.

На начальной стадии разложение происходит до более простых пептидов, а потом непосредственно до аминокислоты, аммиака и некоторых химических элементов.

Читать еще:  Сшить кофту из трикотажа своими руками: мастер класс по пошиву блузки

Таким образом все что попадает в почву, касательно органических веществ, превращается в ни что иное, как перегной.

Сапрофиты на мясе

Сапрофиты — представители животного мира

К сапрофитам относятся не только бактерии, но еще и некоторые животные. Отдельно можно выделить дождевых червей, а также некоторых ракообразных.

Дело в том, что эти живые организмы также занимаются поглощением и переработкой отмерших органических веществ. Все знают, что раки собирают мусор и едят остатки других животных, а также растений. То же самое делают и дождевые черви.

Именно на этой уникальной способности построен процесс получения компоста.

Таким образом в контейнер с дождевыми червями погружают органические остатки. В основном это отходы пищевых продуктов. Со временем получают перегной, компост, питательную смесь, которою можно использовать для удобрения почвы. Именно благодаря сапрофитам, дождевым червям, происходит такой процесс.

Они съедают эти органические остатки и выделяют компост — смесь, которая представляет собой питательные вещества, содержащие азот, водород, углерод, аммиак, а также большое количество органических веществ, способных улучшить качество почвы. То же самое делают и бактерии сапрофиты.

Только они гораздо меньше и процессы переработки немного отличаются.

Почему при гниении возникает неприятный запах?

Это связано с процессом расщепления белков и органических веществ.

  • Дело в том, что в самом начале разложения образуются аминокислоты, которые потом распадаются на более простые вещества. В результате гниения органических веществ чаще всего выделяется индол и скатол, которые неприятно пахнут. В основном эти вещества вырабатываются в толстом кишечнике живых организмов.
  • Но могут возникать и в процессе работы сапрофитов, которые так справляются с разложением органических веществ. После этого происходит образование веществ, которые содержат соединения аммиака, а также вызывают неприятный запах.
  • Действие сапрофитов мы можем наблюдать, если оставим на несколько дней при комнатной температуре творог, мясо или рыбу. Неприятный запах как раз вызван работой этих микроорганизмов. Они постепенно начинают разлагать продукты, благодаря этому на поверхности мяса образуется своеобразная липкая пленка. Это не что иное, как скопление сапрофитов и наполовину разложившихся веществ.
  • Поэтому необходимо продукты питания хранить в холодных условиях. Это связано с тем, что идеальной температурой, для размножения и развития сапрофитов является 25-35 градусов. Соответственно в летнее время, в жару, продукты склонны портиться. Это происходит из-за быстрого размножения и развития сапрофитов. Чтобы замедлить процесс, продукты хранят в холодильнике и морозильнике.
  • В холодильнике процесс гниения не останавливается, а всего лишь замедляется. Поэтому при очень длительном хранении некоторых продуктов в холодильнике, сапрофиты все равно размножаются и продукты могут испортиться, даже при пониженных температурах. При этом обязательным условием размножения этих микроорганизмов является достаточная влажность. В очень сухих условиях сапрофиты также не размножаются.
  • Именно поэтому, многие продукты питания высушивают в духовке или в специальных жарочных шкафах. Это делается для того, чтобы продукт высушить. При этом процессы гниения не происходят из-за того, что влажность недостаточная.

Как видите, сапрофиты — это необходимо бактерии, которые поддерживают равновесие на земле и позволяют расщеплять органические вещества до более простых компонентов, удобряющих почву. Эти продукты переработки становятся началом для образования полезных ископаемых.

ВИДЕО: Грибы сапрофиты

Почему Бактерии Называют Санитарами Нашей Планеты?

Насчёт санитаров планеты, слышу впервые. Но то, что бактерии проделывают огромную работу по утилизации отходов жизнедеятельности людей и животных, не подлежит никакому сомнению. Правда не всегда эта работа полезна для людей и в этом смысле, санитарами я бы их называл не всегда.

На земле большое количество различных бактерий и каждый несет свои функции. Некоторые бактерии, например бактерии гниения помогают уничтожить останки органики, более того есть полезные бактерии, которые тоже могут быть полезны.

Не всех бактерий возможно назвать санитарами. Но природа все создала не просто так. Каждый живой организм (в том числе и бактерии) выполняют свою функцию. Основным полезным свойством некоторых бактерий можно назвать способность переработки органических отходов. А вообще, без бактерий не смогли бы существовать и другие живые организмы, в том числе и люди.

Потому, что бактерии способны разлагать органические вещества от отмерших животных, грибов и растений, тем самым перерабатывая их в перегной, который используется растительностью для пополнения энергии. Следовательно бактерии играют ключевую роль и незаменимым звеном в круговороте веществ в природе, поэтому их и называют санитарами планеты.

Потому что так оно и есть. Бактерии питаются отходами от жизнедеятельности. Они уничтожают шлаки в живом организме. Бактерии используются при переработке мусорных отходов. Для примера – в водном мире рыб , есть порода хищников – щуки. Эти рыбы ловят ослабленных и больных сородичей.

Их называют санитарами в жизни рыб. На суше существуют птицы грифы , они поедают всякую падаль. Это тоже , своего рода , санитары. А вот бактерии , являются санитарами всего биологического мира , они съедают все излишки , возникающие на планете Земля.

Если бы не существовало бактерий , жизнь уничтожила бы сама себя , своими отходами.

Бактерии сапрофиты, которые питаются органическими остатками умерших животных и растений играют важнейшую роль в биогеохимическом цикле углерода, кислорода, азота, а также других элементов, играют важнейшую роль в круговороте веществ в биосфере.

Эти бактерии можно назвать санитарами, в отличие от бактерий паразитов, вызывающих болезни. В общем, не все бактерии являются спасением для нашей планеты и для нашей жизни, некоторые губительны для жизни.

Недаром учат с детства мыть руки , бактерии размножаются и появляются новые бактерии, против которых выпускают новые препараты, только вот организм человека может ли впихнуть в себя столько лекарственных средств.

Читать еще:  Гусеницы это насекомые или нет, личинки бабочки

Далеко не всех бактерий можно назвать санитарами, среди них есть бактерии-паразиты, которые могут вызывать различные болезни. Есть бактерии автотрофы, которые способны образовывать новые органические соединения просто потребляя углекислый газ и воду – это скорее строители жизни. Ну а есть и бактерии-санитары – их называют сапротрофными бактериями.

Сапротрофы питаются различными органическими останками – погибшими растениями, трупами животных, их выделениями и экскриментами. все это эти бактерии перерабатывают и разлагают на простые и безобидные вещества – например ту же воду и углекислый газ.

Ученые тратят много времени и средств на выведение новых видов бактерий, которые могли бы эффективно разлагать и различные отходы жизнедеятельности человека, например пластик.

Бактерии оказывается не только паразиты, они еще выполняют вполне полезную функцию. Все дело в том, что они питаются остатками умерших животных, тем самым превращая их в перегной и способствуя утилизации источников инфекции.

С одной стороны из-за бактерий мы часто страдаем от различных заболеваний, с другой стороны без бактерий не было бы жизни на земле. Даже внутри нашего организма есть полезные бактерии, которые создают флору кишечника. Ну, а если смотреть с точки зрения всей планеты, то только благодаря им жизнь продолжает существовать.

На нашей планете есть бактерии, которых называют санитарами, если бы не они вся земля была бы полна мертвыми животными и остатками растений. Животные гибнут и порою просто лежат гниют и растения отмирают и тоже застилают землю.

Приходят на помощь сапрофитные бактерии гниения, они поедают и способствуют переработки всех этих отходов в перегной.

Еще есть сапрофитные бактерии они перерабатывают перегной в минеральные соли, которые опять помогают растениям выжить.

Олимпиадные задания

Олимпиада по биологии для 6 класса

К каждому из заданий варианта “А” даны четыре варианта ответа, из которых только один правильный. Номер этого ответа обведите кружком.

1. Какая связь существует между термином “растение” и одним из четырех терминов, приведенных ниже. Определите этот термин.

1) вакуоль 2) корень 3) фотосинтез 4) минеральное питание

2. Какие бактерии считают “санитарами планеты”?

1) гниения 2) уксуснокислые 3) молочнокислые 4) клубеньковые

3. Образование органических веществ из неорганических с использованием энергии Солнца происходит у растений в процессе

1) фотосинтеза 2) дыхания 3) испарения 4) транспорта веществ

Какие бактерии являются санитарами нашей планеты?

Все живое нашей планеты между собой тесно связано и зависит друг от друга. Жизнь живых организмов планеты не бесконечна, со временем все живое умирает. Умершие растения, животных, людей и всю органику на нашей земле перерабатывают микроорганизмы. Если бы их не было, то планета превратилась бы в огромное скопление отмерших организмов. Поэтому именно бактерии и называют санитарами планеты. Что это за санитары и как происходит переработка органики?

Бактерии-санитары

Остатки растений и животных перерабатывает группа микроорганизмов, называемых сапрофитами, именно они санитары на нашей земле. Для них остатки являются основным источником питания. Эта группа имеет гетеротрофный способ питания, то есть для их жизнедеятельности необходимы готовые органические вещества, которыми и являются умершие живые организмы.

Бактерии-санитары разлагают останки на всей планете: в почве, воде, участвуют в круговороте азота, углерода, серы, кислорода и преобразуют органические вещества в минералы, которые необходимы для роста и развития растений.

Многие из них требовательны к составу перерабатываемого материала, в качестве источников питания им необходимы углеводы, белки и другие соединения. Отдельные группы нуждаются в витаминах. Существуют и всеядные формы, которые способны разлагать любые останки. Некоторые из них приносят пользу, находясь во внешней среде, но, попадая в наш организм, могут вызывать различные заболевания.

Человек использует бактерии-санитары для очистки водоемов, сточных вод, продуктов жизнедеятельности домашних животных, в медицинских целях.

Как происходит переработка останков?

Белки ─ это составляющие всех живых организмов. Бактерии, поселяющиеся на умерших растениях и животных, начинают разрушать белок, вызывая тем самым гниение. Конечным продуктом гниения является перегной, который в дальнейшем используется растениями для питания.

Процесс расщепления белка свойственен многим бактериям гниения. Одни из них проводят поверхностное его расщепление, другие более глубокое. Под влиянием ферментов, которые выделяют микроорганизмы, происходит гидролиз белка в два этапа:

  • пептоны и полипептиды ─ это первичные продукты распада, они имеют малый молекулярный вес;
  • после они расщепляются до аминокислот.

В результате расщепления аминокислот образуется сероводород, индол, аммиак, меркаптаны и др. В процессе расщепления органические вещества вступают в реакцию с кислородом, в результате чего образуются минералы.

Почему возникает неприятный запах при гниении?

Если разложение органических веществ проходит без участия кислорода, будет неполное окисление, в результате чего и получается неприятный запах, который улавливает наше обоняние.

Оптимальной температурой, при которой происходит интенсивный процесс гниения, считается 25-35 градусов. При более низких температурах процесс не останавливается, а лишь проходит менее интенсивно.

Если в природе сапрофиты вносят неоценимый вклад в очищение планеты от мертвой органики, то, находясь на продуктах, своей деятельностью они приводят к их порче.

В природе все настолько продумано и взаимосвязано, что если бы не было бактерий-санитаров планеты, то и жизнь на Земле была бы невозможна. Но есть множество вещей, выбрасываемых человеком, например, стеклянные бутылки, пластик, на переработку которых уходят сотни лет. Получается, человек своей деятельностью сознательно превращает планету в одну большую свалку.

Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.

Источники:

http://izhsan.ru/bakterii-sanitary-planety/
http://dmnesterov.ru/borba-s-mikrobami/kakie-bakterii-yavlyayutsya-sanitarami-nashej-planety.html
http://probakterii.ru/prokaryotes/species/bakterii-sanitary-planety.html

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector