Чем объясняется широкое распространение микроорганизмов в природе
ГЛАВА 5. РАСПРОСТРАНЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ В ПРИРОДЕ
Исследования, проведенные еще А. Левенгуком, указывали на широкое распространение микроорганизмов в природе. Они находятся в почвах, морях, океанах, пресных водах, воздухе. Человек, животные И высшие растения также представляют собой объекты, на которых обитают различные микроорганизмы. Микробы могут быть в пищевых товарах, на холодильном оборудовании, прилавках магазинов, разделочных столах предприятий общественного питания, на одежде и т. д.
Состав микрофлоры, его формирование и динамика изменений зависят от окружающей среды, а также от свойств и состояния каждого объекта.
Для работников торговли и общественного питания наибольшее значение имеет изучение микрофлоры почвы, воды, воздуха и ознакомление с микрофлорой тела человека.
Почва представляет собой хорошую среду для жизни микробов в связи с наличием в ней питательных веществ и влаги. Почва хорошо защищает микробов от влияния прямого солнечного света и высушивания.
Особенно обильно населены микроорганизмами поверхностные слои почвы (глубина 1–10 см), так как они постоянно обогащаются питательными веществами 9а счет отмерших растительных и животных организмов и сточных вод. В самом верхнем слое, до глубины 1–2 мм, микробов встречается меньше, чем в более глубоко расположенных слоях, из-за губительного воздействия прямого солнечного света, постоянных перепадов влажности и высушивания.
На глубине в несколько метров микробов значительно меньше из-за недостаточного количества органических питательных веществ и слабой аэрации. С глубиной снижается не только численность клеток, но и уменьшается число обитающих видов. Однако и на больших глубинах (в несколько метров) встречаются отдельные клетки микробов.
В грамме почвы могут находиться сотни миллионов и даже миллиарды клеток. Почвы удобряемых сельскохозяйственных участков могут содержать до 5–8 миллиардов клеток. Во влажных нейтральных или слабокислых почвах микроорганизмы находят хорошие условия для размножения, и их там обычно много. В неблагоприятных по свойствам почвах — кислых, болотистых и сухих — микробов меньше.
Из сапрофитных бактерий в почвах много аэробных спорообразующих, в том числе сенная и картофельная палочки, и анаэробных — из группы маслянокислых и др.
Кроме того, в почвах могут оказаться патогенные микробы, попадающие с трупами животных и отбросами,— возбудители желудочно-кишечных заболеваний, пищевых отравлений (ботулизм), раневых инфекций и др.
Болезнетворные бактерии, как правило, постоянно в почве не обитают, но при попадании в нее могут длительное время сохраняться. Корни растений (своими выделениями) и микробы-антагонисты оказывают губительное действие на них, вызывая постепенное отмирание. Тем не менее, например, холерный вибрион выживает в почвах до 28 дней, а споровые формы — возбудители сибирской язвы, столбняка, ботулизма, газовой гангрены — еще более устойчивы: попав в почву, они сохраняются в ней годами и при благоприятных условиях активно размножаются. Поэтому пищевые продукты необходимо тщательно оберегать от загрязнений почвой, так как с ней могут попасть микробы, не только вызывающие их порчу, но и опасные для здоровья человека.
Из почвы микробы с пылью, с потоками дождевой или снеговой воды попадают в реки, озера и другие природные водоемы, а также в воздух. Таким образом, почва является первоисточником микробов в природных условиях.
Для ряда микроорганизмов вода является естественной средой обитания. Особенно богата микрофлорой вода открытых водоемов и рек. Наибольшее количество микроорганизмов находится в поверхностных слоях прибрежной зоны водоемов. С увеличением глубины содержание микроорганизмов уменьшается.
Количество микробов в воде зависит от времени года и метеорологических условий. Осенью, а также во время разливов рек и сильных дождей, когда в воду попадают микробы, смываемые с поверхности почвы, число их бывает наибольшим. Попадая в моря, реки, озера, пруды с поверхности земли, из воздуха с дождем и пылью, со сточными и хозяйственно-бытовыми потоками, многие микроорганизмы находят там благоприятные условия для жизни. В 1 мл воды может содержаться от десятков тысяч до миллиона клеток.
В соленых водах морей и океанов, в минеральных источниках также обитают приспособившиеся к высокому осмотическому давлению разнообразные микроорганизмы.
Важную роль в формировании микрофлоры природных водных источников играет микрофлора придонного ила. Численность обитающих там бактерий достигает 400 млн. на 1 г ила. Эти микроорганизмы образуют на поверхности ила особый слой, содержащий серобактерии, нитрифицирующие и азотофиксирующие бактерии, а также анаэробные бактерии, разлагающие клетчатку, жиры и другие вещества. Все они обеспечивают круговорот веществ в водоеме.
Однако в природных водах могут активно размножаться и обитать также некоторые из случайно попадающих микробов, способные довольствоваться минимальными количествами органических веществ.
Значительно ограничивает численность микроорганизмов в воде до глубины 1,5-3 м солнечный свет. Беднее микрофлора почвенных вод, особенно глубоколежащих водоносных слоев, куда из-за фильтрационных свойств почвы микроорганизмы почти не попадают.
Со сточными водами, выделениями больных людей и животных в воду могут попадать и различные патогенные микробы — холерный вибрион, возбудители брюшного тифа, дизентерийные микробы, сибиреязвенные бациллы и др. Они способны сохраняться в воде в течение длительных сроков. Например, холерный вибрион в воде может существовать до нескольких недель, дизентерийные микробы — от нескольких дней до 2-6 недель, возбудитель туберкулеза выживает в речной воде до 5 месяцев.
Вода, загрязненная патогенными микробами, может явиться причиной массовых заболеваний среди людей. Поэтому при использовании воды из того или иного источника важно знать степень ее загрязнения. Воду, сомнительную по степени чистоты, следует обязательно кипятить. Особенно опасно фекальное загрязнение воды, так как с ним в воду могут вноситься возбудители желудочно-кишечных заболеваний.
Санитарные свойства воды оценивают физическими, химическими и биологическими методами. Мутные, окрашенные, пахнущие различными веществами воды, особенно аммиаком, или воды, содержащие много органических веществ, не должны использоваться без специальной обработки. Однако и прозрачная вода, безупречная по внешнему виду, может быть богата опасной микрофлорой. Примеси в воде различных химически активных веществ, например аммиака, сероводорода, солей азотной и азотистой кислот, хлоридов и солей фосфорной кислоты, свидетельствуют о загрязнении ее промышленными стоками.
Неудовлетворительная по санитарным показателям вода может явиться не только источником различных инфекций, но и средством их распространения. Такая вода предварительно перед использованием очищается отстаиванием, фильтрованием, хлорированием, озонированием, обработкой УФЛ (ультрафиолетовыми лучами) и другими способами.
Загрязнение промышленными стоками и бытовыми водами естественных водоемов может привести их в такое состояние, когда их дальнейшее хозяйственное использование невозможно из-за того, что они сами становятся источником опасности — отравлений и инфекций.
В большинстве случаев при умеренном загрязнении водоемов чистота воды через некоторое время восстанавливается в результате естественно протекающего процесса самоочищения. Этот процесс является комплексом физико-химических и биохимических превращений веществ: оседания частиц, включения их в состав ила, окисления и др.
Сточные воды, попав в водоемы, оказываются значительно разбавленными. В этих условиях внесенная со стоками микрофлора, а также естественная микрофлора водоема получают возможность бурно развиваться. При этом она утилизирует (использует полностью) все внесенные загрязнения. Развившаяся масса микроорганизмов становится пищевым объектом для инфузорий, простейших организмов, уничтожается бактериофагами, микробами-антагонистами. В свою очередь и эта группа микроорганизмов потребляется личинками насекомых, мальками рыб и др. Таким образом, постепенно восстанавливается естественное состояние водоема. Однако такой процесс протекает с достаточной интенсивностью лишь в том случае, когда в водоемы попадают не слишком большие дозы загрязнений. Сильно загрязненные органическими и другими веществами сточные воды перед сливом в водоемы должны проходить предварительную очистку.
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД
Одним из методов биологической очистки сточных вод является их фильтрация через почву на специальных земельных участках, называемых полями фильтрации. Поступающая на поля фильтрации вода просачивается сквозь почву и отводится с помощью дренажных труб в близлежащий водоем.
Накапливающиеся в верхних слоях фильтрационного поля органические вещества под действием различных бактерий — постоянных обитателей этого слоя — подвергаются аммонификации с образованием аммонийных солей. Последние окисляются в соли азотной кислоты.
Большая часть микробов, попавших в фильтрационный слой из сточных вод, задерживается им и скоро погибает.
Более рациональным способом очистки сточных вод является их обработка на полях орошения. Поля орошения обычно состоят из двух участков, на одном из которых идет очистка вод (фильтрация), а второй используется для выращивания сельскохозяйственных культур. Через некоторое время функции участков меняются: первое поле используется для выращивания каких-либо культур, а второе — для фильтрации. Почвы таких полей богаты удобрениями и дают хорошие урожаи.
Очистка с помощью биологических фильтров заключается в фильтрации сточных вод через резервуары, заполненные пористыми материалами. На большой поверхности этих материалов в виде пленки развиваются разнообразные микроорганизмы, быстро перерабатывающие органические и другие загрязняющие вещества. На первом этапе происходят процессы окисления и аммонификация этих веществ, а затем окисление образовавшихся аммиачных соединений в соли азотной кислоты.
Описанные способы очистки хотя и надежны, но требуют использования больших земельных площадей и времени. Быстрее очистка осуществляется в аэротэнках — проточных бассейнах, в которые вводится так называемый активный ил, состоящий в основном из микроорганизмов. С помощью активного ила адсорбируются и перерабатываются органические загрязнения. Вдуваемый снизу воздух способствует поддержанию частиц ила во взвешенном состоянии и очень быстрому окислению и переработке веществ.
Остатки, получаемые при отстаивании сточных вод, могут перерабатываться в метантанках. В результате процессов брожения и гниения осадки, содержащие клетчатку, жиры, белки и другие вещества, превращаются в простые соединения, в том числе горючие газы, используемые в промышленных целях.
Предварительно очищенные указанными способами сточные воды выпускаются в природные водоемы или после, дополнительной очистки вновь используются в тех же производствах (замкнутый цикл). В связи с нехваткой пресной воды на ряде промышленных предприятий в процессах, не связанных непосредственно с выпуском пищевых товаров, допускается повторное использование очищенной воды.
ОЧИСТКА ПИТЬЕВЫХ ВОД
Одним из методов очистки питьевой воды является отстаивание ее в бассейнах-отстойниках. При этом оседают взвешенные частицы, а вместе с ними и большинство бактерий.
Более полное осветление воды достигается применением коагуляции ее сернокислым алюминием. Образующиеся хлопья, оседая, увлекают взвешенные частицы и микроорганизмы. Затем воду фильтруют через песочные фильтры. На фильтрах задерживается до 98–99% имеющихся в воде микробов. Однако и после фильтрации все еще остается некоторое их количество и среди них возможны болезнетворные формы. Поэтому после фильтрации воду подвергают дезинфекции путем хлорирования.
Хлорирование — доступный способ обеззараживания воды, позволяющий уничтожать многие, в том числе паратифозные, бруцеллезные и другие бесспоровые патогенные микроорганизмы. При этом действие обработки на микробы сказывается в течение всего времени нахождения в ней остаточных количеств хлора. Для хлорирования применяется хлорная известь. Использование ее основано на том, что активный хлор, обладая окисляющими свойствами, губительно действует на бактерии при достаточном его содержании. В этих же целях может употребляться и газообразный хлор.
Перспективной является обработка воды ультрафиолетовыми лучами (УФЛ). В отличие от хлора они не придают воде неприятного привкуса, более губительны для спор бактерий. Недостаток этого метода, препятствующий, повсеместному его использованию, — слабая эффективность УФЛ при обработке вод с пониженной прозрачностью.
Питьевая вода должна соответствовать ряду требований. В миллилитре водопроводной воды должна быть не более 100 микробов, в колодезной и речной питьевой — не более 1 000. Коли-титр должен быть соответственно не менее 300 и 100 мл. В питьевой воде не должно быть патогенных бактерий. Нормируется содержание органических примесей. Вода открытых водоемов перед использованием в пищевых целях должна быть очищена и обеззаражена. Допускается использование без обработки только артезианской воды.
Такие же требовании по микробиологическим показателям предъявляют и к пищевому искусственному и естественному льду.
Воздух является неблагоприятной средой для жизни микроорганизмов. В нем они не находят пищи, подвергаются высушиванию и губительному действию прямых солнечных лучей.
Однако микробы постоянно находятся в воздухе, попадая в него с почвенной, промышленной и водной пылью. Поэтому качественный и количественный состав микрофлоры воздуха является случайным. Он целиком определяется составом микрофлоры почвы и воды, наличием промышленных предприятий и другими факторами.
Большинство микробов сравнительно быстро погибает в воздухе. Однако споровые палочки, кокковые формы бактерий и споры плесневых грибов обладают большей выживаемостью.
Воздух зимой чище, чем летом. Над океанами и морями он чище, чем над распаханной территорией.
Особенно много микробов в воздухе над крупными городами. В 1 м 3 такого воздуха могут находиться десятки тысяч микробов. Много микробов бывает в воздухе производственных помещений.
Воздух является своеобразной транспортной магистралью, с помощью которой микробы могут разноситься на далекие расстояния, попадать на пищевые продукты, в организм людей. Это опасно, так как среди микробов, находящихся в воздухе, встречаются и болезнетворные, например возбудители туберкулеза, вирусы и др. В связи с этим оздоровление воздуха природной среды и очистка воздуха рабочих помещений является важной, повседневной задачей.
Очистку воздуха в помещениях осуществляют путем систематической влажной уборки, вентиляции. В холодильных камерах используют бактерицидные лампы (облучение УФЛ).
МИКРОФЛОРА ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА
Каждый человек, постоянно находясь в окружении естественных природных источников микрофлоры, общаясь с другими людьми и вступая с ними в разнообразные отношения, в результате прямых и косвенных контактов «обменивается» с ними микрофлорой. Постоянно в организм человека поступают микроорганизмы с водой, пищей, попадают с различных предметов.
Чрезвычайно разнообразна микрофлора полости рта. Благоприятная температура, щелочная реакция слюны и остатки пищи являются хорошими условиями для развития самых различных микроорганизмов. Практически у всех людей в ротовой полости обитают микрококки, стрептококки, стафилококки, споровые и неспоровые палочки, вибрионы, спирохеты, спириллы, ацидофильная палочка, дрожжи, актиномицеты и др. Особенно богаты микробами зубной налет, отложения в кариозных зубах и складки миндалин.
С удивлением отмечая многообразие и многочисленность микробов в окружающей среде и на своем теле, А. Левенгук писал: «. В моем рту их больше, чем людей в Соединенном Королевстве».
У больных людей и бактерионосителей в ротовой полости могут встречаться гемолитические стрептококки, дифтерийная палочка, менингококки, туберкулезная палочка и др.
Органы дыхания здорового человека не имеют постоянной микрофлоры. Состав микрофлоры целиком зависит от содержания микробов во вдыхаемом воздухе.
Очень обильна микрофлора желудочно-кишечного тракта, особенно отделов толстого кишечника. Взрослый человек ежедневно выделяет из кишечника многие сотни миллиардов микроорганизмов. В кишечнике постоянно обитают бактерии коли, некоторые кокки, столбнячная бацилла и др.
Масса разнообразных микроорганизмов находится на руках, куда они попадают со всех других частей тела и из внешней среды. Обнаружение на руках типичных обитателей желудочно-кишечного тракта, в частности кишечной палочки, свидетельствует о неудовлетворительном санитарно-гигиеническом режиме труда, быта, о низком уровне личной гигиены.
Чистота рук, тела и поддержание нормального состояния здоровья являются совершенно необходимыми для работников, постоянно соприкасающихся с пищевыми товарами.
Урок биологии в 6 классе «распространение бактерий. значение бактерий в природе и жизни человека»
Презентация на тему: » Цели: 1. Изучить особенности строения и жизнедеятельности бактерий. 2. Рассмотреть примитивный уровень их организации. 3. Показать роль бактерий в природе.» — Транскрипт:
Цели: 1. Изучить особенности строения и жизнедеятельности бактерий. 2. Рассмотреть примитивный уровень их организации. 3. Показать роль бактерий в природе и жизни человека.
Формы бактерий. кокки бациллы вибрионы спириллы
Строение бактерий. Бактерии – одноклеточные просто организованные доядерные организмы…\ \Scan10095.JPG
Распространение бактерий. В 1 г. почвы содержится от 500 млн. до 2 млрд. бактерий, в 1 см молока – 1 млрд., в 1 м воздуха (луг, поле) – 100 бактерий, (город) – 10 – 25 тыс. бактерий летом и 4,5 тыс. зимой
Почему бактерии – одноклеточные просто устроенные существа – существуют в природе наряду с высокоорганизованными? Почему бактерии широко распространены в природе?
Образование спор. Споры бактерий – это приспособление к выживанию в неблагоприятных условиях.
Выживанию бактерий способствует: 1) большая скорость размножения при благоприятных условиях; 2) образование спор.
Питание. Бактерии (по способу питания) питаются готовыми создают органическими в – ми органические в – ва сапрофиты паразиты.
Роль бактерий в природе. Сапрофитные бактерии гниения (участники круговорота веществ в природе, санитары природы). Почвенные бактерии. Азотофиксирующие бактерии. Клубеньковые бактерии.
Симбиоз – полезная связь между организмами.
Роль бактерий в жизни человека. Молочнокислые бактерии(продукты питания). Сапрофитные бактерии гниения(портят продукты питания, книги, рыболовные сети и т. д.).
Бактерии и продукты питания.
Болезнетворные бактерии. Болезни: тиф, холера, дифтерия, столбняк, туберкулез, ангина, менингит, сап, сибирская язва, бруцеллез и др.
Пути заражения: переносчики возбудителей – блохи, мыши, крысы; при контакте с больным; употребление зараженной пищи, воды; несоблюдение правил личной гигиены.
Меры борьбы: 1) соблюдение правил личной гигиены, поддержание чистоты в помещении; 2) контроль за источниками воды и пищевыми продуктами; 3) предупредительные прививки; 4) лекарственные препараты; 5) дезинфекция.
Болезни растений. Пятнистость листьев, увядание, гниение стеблей и др.
Вопросы. 1. Почему бактерии относятся к доядерным организмам? 2. Чем отличается бактериальная клетка от растительной? 3. Какие бактерии называются сапрофитамия, какие – паразитами? 4. Как бактерии размножаются? 5. Что такое спора в жизни бактерий?
Вопросы. 6) Почему без деятельности бактерий жизнь на Земле была бы невозможна? 7)Что вы знаете о клубеньковых бактериях? 8) Что такое симбиоз? 9) Как человек использует молочнокислые бактерии? 10) Какие болезни, вызываемые бактериями, вам известны? 11) Какие меры применяют для борьбы с болезнями?
Распространение микроорганизмов в природе
Вследствие малых размеров, а также способности усваивать самые разнообразные вещества в качестве источников питания и легко приспосабливаться к условиям внешней среды микроорганизмы широко распространены в природе и могут быть обнаружены там, где отсутствуют другие формы жизни. Широкое распространение микроорганизмов обусловлено также их способностью переносить неблагоприятные условия в виде покоящихся форм, быстро и интенсивно размножаться, переноситься на значительные расстояния водными и воздушными течениями с помощью птиц и насекомых.
Естественной средой обитания микроорганизмов являются почва, вода и организмы человека и животных. Воздух не является благоприятной средой для развития микробов, поскольку не содержит капельно-жидкой воды, но, попадая в воздух с поверхности земли или предметов вместе с пылью, многие микроорганизмы могут временно сохранять жизнеспособность.
Численность и видовой состав микроорганизмов, населяющих почву, определяются наличием в ней влаги и пита- * тельных веществ, реакцией среды, температурой, степенью аэрации. Почва, кроме самого верхнего слоя, служит микроорганизмам защитой от губительною действия прямых солнечных лучей. Почва является местом обитания разнообразных видов бактерий, водорослей, грибов, простейших. Наиболее богаты микроорганизмами хорошо обработанные почвы. Число бактерий в 1 г почвы может составлять несколько миллионов, водорослей ‘— до 100 тыс., грибов — десятки тысяч.
Наиболее богаты микроорганизмами сточные воды. Число бактерий в 1 мл сточной воды может превышать 1 млрд. Источником микроорганизмов бытовых сточных вод являются физиологические выделения человека и его хозяйственная деятельность. Некоторые виды производственных сточных вод содержат специфические микроорганизмы, используемые в технологическом процессе производства лекарственных препаратов, спирта, молочнокислых продуктов и т.д. Ливневые сточные воды загрязнены микробами, вымываемыми из почвы.
Значительное число видов микроорганизмов обитает в организме человека и животных. Большинство из них составляет нормальную микрофлору, постоянно обитающую в теле биологического хозяина. Однако многие виды бактерий, простейших, грибов, попадая в организм человека, могут вызвать различные заболевания, такие микроорганизмы называются болезнетворными, или патогенными.
Открытие и изучение
Достаточно долгое время ученые даже не подозревали о существовании организмов, которые были им не видны. Разумеется, первооткрывателем бактерий в XVII веке стал человек, который изобрел микроскоп — уроженец Голландии Антоний ван Левенгук. Его приборы давали увеличение до 160 раз, так что ученый заметил в каплях воды, тине, зубном налете и многих других средах странных существ — он назвал их анималькулями. В ходе исследований ему попадались как разные, так и похожие организмы, и он тщательно зарисовывал их. Так были заложены основы микробиологии. Само же название «бактерии» было предложено Христианом Эренбергом в 1828 году.
О связи этих организмов с различными заболеваниями впервые в конце XVIII века заявил военный врач Д. С. Самойлович. С помощью микроскопа он пытался найти возбудителя чумы, с которой ему пришлось столкнуться во время эпидемии в Москве. Несмотря на то что ему это не удалось, он доказал, что заражение происходит лишь при непосредственном контакте с больным или его вещами. Тогда же и была предложена идея прививок посредством ослабленных или убитых микроорганизмов. Позднее она была реализована в Англии, когда врач Эдуард Дженнер заметил невосприимчивость пациентов к натуральной оспе после коровьей в анамнезе.
Далее в течение нескольких десятилетий микробиология занималась в основном сбором и систематизацией информации, выявляла роль бактерий в природе и различных жизненных процессах. Далее произошло разграничение их с вирусами из-за серьезных различий в строении. Но положительное значение бактерий в жизни природы было оценено далеко не сразу.
Особенности
В связи с необходимостью адаптации для выживания в самых разных условиях бактериям приходится не только обладать способностью к быстрому размножению, но и отличаться некоторым разнообразием, о котором речь пойдет чуть позже.
Все организмы, относящиеся к этому царству, разумеется, имеют общие черты. Например, все они являются прокариотами, то есть не имеют отдельного ядра и некоторых других клеточных органелл. Между тем, по размеру они, как правило, более крупные, чем эукариоты, и достигают примерно 0,005 миллиметров. Самая большая известная науке бактерия не превышает 0,75 мм в поперечнике, при этом ее даже можно рассмотреть невооруженным глазом.
Прежде всего представители этого царства имеют клеточную стенку, придающую клетке форму, а также специальную слизистую капсулу, предохраняющую организм от высыхания и способствующую его скользящему движению. Иногда толщина этого слоя может быть больше, чем у остальной части бактерии. Цитоплазма, по сравнению с клетками других микроорганизмов, более густая и структурированная. Все питательные вещества располагаются прямо в ней, поскольку вакуоли отсутствуют. Еще один орган, помогающий клетке двигаться, может быть представлен ворсинками на ее поверхности. Но они могут и отсутствовать.
Значение и роль
Важность того, что делают эти крошечные организмы, сложно переоценить. Роль бактерий в природе поистине огромна
Прежде всего, именно им мы обязаны существованием сложных форм жизни в их нынешнем виде. Ведь сине-зеленые водоросли, как часто называют цианобактерии, фактически создали атмосферу и поддерживают уровень кислорода на необходимом уровне. До сих пор эти микроорганизмы, обитающие в толще мирового океана, генерируют более половины О2.
Пожалуй, второе по важности значение бактерий в природе — это их участие в утилизации органики. Без этого также сложно представить современный мир
Существует целый класс организмов-сапрофитов (куда входят и бактерии). Они непосредственно участвуют в круговороте веществ в природе, разлагая остатки органических тканей до минеральных веществ, необходимых для питания растений. Так что эти «крошки» являются неотъемлемой частью любой экосистемы.
Еще одна важная роль бактерий в природе заключается в преобразовании одних веществ в другие, хоть это не всегда желательно. Дрожжи позволяют получать тесто и алкоголь, а молочнокислые бактерии — кефир, творог, простоквашу и другие подобные продукты. Но и то еще не все. Вспомните о бактериях, составляющих микрофлору кишечника у млекопитающих. Именно они позволяют пищеварительной системе столь эффективно усваивать полезные вещества, поступающие в организм вместе с пищей.
Микрофлора воздуха
В воздушную среду микроорганизмы попадают с поверхности почвы, предметов вместе с пылью и с мельчайшими капельками влаги, сдуваемыми с поверхности водоемов. Микроорганизмы вместе с пылью находятся в воздухе во взвешенном состоянии и могут переноситься на большие расстояния.
В воздухе микробы не могут размножаться, на многие из них губительно действуют недостаток влаги и солнечный свет. Однако они могут временно сохранять в воздухе жизнеспособность.
Микрофлора воздуха не является постоянной, она меняется в зависимости от микрофлоры поверхности данного участка земли, климатических условий, времени года и других факторов. Чем больше в воздух попадает пыли с поверхности земли, тем больше в нем микробов. Зимой в воздухе микробов гораздо меньше, чем летом. Ветер, движение транспорта способствуют увеличению количества микробов в воздухе, выпадающие осадки (снег, дождь) очищают его от микроорганизмов.
Микрофлора воздуха чаще всего состоит из микрококков, сарцин, спор бактерий и плесневых грибов, дрожжей. В воздухе могут находиться и болезнетворные микроорганизмы, например туберкулезные и дифтерийные палочки, коагулазоположительные стафилококки и др.
Воздух скотных дворов при плохом санитарном состоянии может быть загрязнен микрофлорой, содержащейся в навозе и кормах. Во избежание попадания этой микрофлоры в молоко в процессе доения раздачу кормов, чистку животных и уборку помещений производят до доения.
Значительное загрязнение молока и молочных продуктов может быть вызвано мухами. На теле одной мухи находится до 1,5 млн. микробов, среди них преимущественно бактерии группы кишечной палочки, могут быть также болезнетворные (из туалетов).
В воздухе предприятий молочной промышленности обычно преобладают молочнокислые бактерии, дрожжи, бактерии группы кишечной палочки, попадающие туда при разбрызгивании и высыхании молока. Кроме того, в цехах, вырабатывающих сыр, творог, в воздухе часто обнаруживают бактериофаг, попадающий в него при разбрызгивании сыворотки. В воздухе сырохранилищ и холодильных камер чаще всего обнаруживаются плесени.
Для снижения запыленности воздуха в производственных помещениях производят влажную уборку, разбрызгивание раствора хлорной извести, облучение бактерицидными лампами, осуществляют мероприятия по борьбе с мухами.
Микрофлора кормов
В высушенном сене приостанавливаются все микробиологические процессы, многие микробы постепенно вымирают в процессе хранения, преобладающей микрофлорой сена становятся споровые палочки (их споры). Поэтому сухие корма, особенно содержащие много пылевидных частиц, являются источником обсеменения молока споровыми палочками.
В основе процесса приготовления силоса лежит молочнокислое брожение, происходящее в силосной массе под влиянием находящихся на растениях молочнокислых бактерий. Накапливающаяся молочная кислота подавляет развитие вредных бактерий и предотвращает порчу силоса. В случаях, когда силос сильно загрязнен частицами почвы и по тем или иным причинам оказывается подавленным молочнокислый процесс, в нем может начаться гниение, плесневение или маслянокислое брожение, приводящее к образованию масляной кислоты. Такой силос плохо поедается животными, при скармливании его маслянокислые бактерии могут попасть в молоко. Для предотвращения порчи силоса при его закладке применяют специальные закваски молочнокислых бактерий.
Распространение бактерий в природе
Распространены везде, особенно в почве. На поверхности частичек грунта образовывают небольшие колонии. Количество бактерий в почве непостоянно, колеблется, по составу – разнообразно (нитрифицирующие, гниения, азотофиксирующие и т. п.). Способствуют процессам почвообразования.
Много бактерий окружают корни растений, их особую зону – ризосферу. Некоторые бактерии вступают в симбиоз с растениями и образуют бактериоризу.
В воду основная масса бактерий попадает из почвы. Меньше всего бактерий в артезианских колодцах и источниках. Наибольшее количество бактерий сосредоточено в верхних слоях водоемов, ближе к берегу. Могут долго сохраняться в воде. При увеличении глубины и отдалении от берега количество бактерий уменьшается. Большое количество бактерий, особенно их спор (около 75 %), в придонном иле, в особенности в верхних слоях, где они могут образовывать пленку. По видовому составу микрофлора воды подобна почве. Есть в воде специфические бактерии. Бактерии способствуют биологическому очищению воды (разрушают различные остатки).
Численность бактерий в воздухе меньшая, чем в почве и воде. Гибнут от ультрафиолетовых лучей. Более устойчивы к ультрафиолетовым лучам окрашенные бактерии и споры. Могут подниматься в воздух вместе с пылью и находиться там продолжительное время, а потом оседать на поверхности. Количество бактерий в воздухе зависит от разных факторов (климата, времени года). Много бактерий в загрязненном воздухе. Чистый воздух над лесами, горами, снежными покровами.
Значение бактерий
Бактерии играют важную роль в круговороте веществ: азота, углерода, серы, железа. Они осуществляют химические преобразования (хемосинтез), которые недоступны ни растениям, ни животным. Бактерии способствуют процессам почвообразования, перерабатывают (минерализуют) остатки организмов.
Некоторые пурпурные и зеленые серобактерии способны к фотосинтезу. Они играют важную роль в процессе круговорота серы, образуют в почве доступные для растений сульфаты. Некоторые процессы, которые вызывают анаэробные бактерии, используют в пищевой промышленности: молочнокислое (получение кисломолочных продуктов, квашение овощей, силосование кормов, выпечка хлеба), пропионовокислое (в молочносыроварном производстве), уксуснокислое (производство уксуса) брожение и т. п. С помощью бактерий получают лекарственные препараты, некоторые химические вещества.
Могут вступать в мутуалистические отношения с организмом хозяина, как кишечная палочка, которая живет в толстом кишечнике человека или бактерии в рубце жвачных животных. Клубеньковые бактерии обогащают растения доступными азотистыми соединениями. Благодаря им растения способны усваивать азот атмосферы.
Целый ряд бактерий являются возбудителями болезней растений, животных и человека.
Классификация живых существ
На протяжении длительного времени не существовало вообще никакой стройной системы, различающей организмы. Однако знаменитый Карл Линней положил основу современной биноминальной классификации, выделив 3 главных, по его мнению, группы: животные, растения и минералы. Он же и предложил термин «царство».
