БАКТЕРІЇ 
РОСЛИН
Загальна характеристика бактерій. Бактерії є тип нижчих одноклітинних, звичайно безхлорофілових рослин. Рідше вони з'єднані в прості нитчасті колонії. Бактерії відрізняються виключно малими розмірами. Величина їх клітин обчислюється кількома мікронами і десятими частками мікрона. Як все нижчі рослини, бактерії краще розвиваються в умовах підвищеної вологості.
Будова бактерій. Мікроскопічно малі клітини бактерій мають тонку оболонку і вміст, складається з однорідної протоплазми і вакуолей.
Добре виражене ядро є тільки у відокремленої групи бактерій (миксобактерии), в інших воно знаходиться в дифузному стані.
Більшість бактерій безбарвні, але деякі мають пігменти , Що надають бактеріям різного забарвлення - червоного, синього, жовтого, пурпурного і ін .. Пурпурові і зелені бактерії мають хлорофіл . Форма клітин бактерій буває різна, але найчастіше вони мають форму паличок.
Деякі бактерії здатні пересуватися за допомогою джгутиків. Різні бактерії мають один, два і кілька джгутиків.
Розмноження бактерій. Бактерії розмножуються дуже швидко, поділом клітин навпіл. Дочірні клітини, що утворилися в результаті поділу, відразу ж розходяться, досягають розмірів материнської клітини, і зазвичай через ЗО хвилин ці клітини знову діляться навпіл. Деякі бактерії при діленні клітин не розходяться, а залишаються з'єднаними, утворюючи ланцюжки та інші об'єднання.
Існують бактерії, в яких процес ділення клітин триває всього 12-15 хвилин (кишкова паличка), а в інших цей процес відбувається дуже повільно (бактерія, яка викликає туберкульоз).
При розмноженні, як і всі живі істоти, бактерії потрапляють на нескінченну кількість перешкод, що затримують їх розподіл.
Деякі види бактерій здатні при несприятливих для життя умовах утворювати спори. Спори відзначаються стійкістю проти несприятливих температурних умов (витримують температуру +150 ° С і -180 ° С) і дії багатьох отруйних речовин.
спори утворюються всередині клітини бактерії. Зміст такої клітини втрачає воду, стискається і покривається дуже щільною оболонкою. Спори можуть зберігати життєздатність протягом багатьох років. Потрапляючи в сприятливі умови, спора проростає і дає початок новій клітці, далі розмножується простим поділом, як звичайна бактерія.
Харчування бактерій. Більшість бактерій відноситься до групи гетеротрофних організмів. Вони харчуються готовими органічними речовинами, але існують і автотрофні бактерії. Гетеротрофні бактерії бувають сапрофіти і паразити (патогенні). До сапрофітним бактеріям відносяться ті, які живуть і харчуються за рахунок органічного матеріалу, мертвих організмів, а бактерії паразити, або патогенні (хвороботворні), живуть на поверхні або всередині живого організму (тваринного або рослинного походження), за рахунок якого і харчуються. Вони є збудниками більшості інфекційних хвороб як у людини, так і у тварин (тиф, сибірська виразка, холера, туберкульоз).
Патогенні бактерії викликають захворювання і у рослин, так звані бактеріози ( в'янення , плямистість , Гниття стебел і т. Д.). Бактеріозами часто бувають вражені помідори, огірки, плодові дерева, капуста, картопля.
Деякі бактерії є автотрофними організмами, вони здатні асимілювати вуглекислоту повітря. Цей процес у бактерій називається хемосинтезом. При хемосинтезом органічні речовини утворюються з неорганічних за рахунок хімічної енергії, яка виникає при окисленні деяких неорганічних речовин. На хемосінтесінтезірованіе здатні нитрифицирующие бактерії, железобактериями, серобактерии і ін .. Але серед бактерій є і фотосинтезуючі, які використовують енергію сонячного світла, - зелені і пурпурні бактерії.
У практиці землеробства велике значення мають автотрофні - нитрифицирующие бактерії, які були відкриті вітчизняним ученим проф. С. М. Виноградским. Нитрифицирующие бактерії розвиваються в грунті і мають великий вплив на підвищення її родючості. У процесі гниття гною , Трупів і т.д. виділяється велика кількість аміаку. Перетворення аміаку в легкозасвоювані для рослин азотні сполуки і здійснюють нитрифицирующие бактерії.
Походження бактерій. Існує думка, що бактерії не представляють за походженням єдиної групи або типу рослин. Одні з них по по-проходженням стоять дуже близько до синьо-зелених водоростей і мають пігменти, схожі на хлорофіл, але відрізняються від них наявністю джгутиків, яких немає у синьо-зелених водоростей. Інші - миксобактерии, за походженням стоять ближче до променистим грибам. Деякі бактерії (спірохети) за будовою схожі на найпростіші одноклітинні тварини (протозоа).
Відбитки бактерій були виявлені при розкопках древніх шарів археозойськоі ери.
Класифікація бактерій. Загальновизнаною, завершеною класифікації бактерій поки немає. Це пояснюється труднощами їх вивчення. В основі існуючої класифікації бактерій лежать форма клітин, їх внутрішню будову, спорообразование. За формою клітин розрізняють наступні пологи бактерій: 1) бацили - паличкоподібні, 2) коки - кулясті, 3) диплококки - кулясті, з'єднані попарно, 4) стрептококи - кулясті, зібрані в ланцюжки, 5) вібріони - бактерії у вигляді коми, 6) спірили - завиті у вигляді штопора.
Існує велика кількість перехідних форм.
На живильному середовищі бактерії збираються в колонії. Форма, величина і забарвлення цих колоній у різних видів бактерій неоднакові.
Пристосування бактерій до чинників середовища і поширення. Бактерії легко пристосовуються до різних умов зовнішнього середовища. Одні види їх здатні жити при дуже високій температурі (55-70 ° С), в купах прілого гною, у воді гарячих джерел. Але існують і такі бактерії, які нормально розвиваються в арктичних і антарктичних умовах тільки при низьких температурах (до -7 ° С).
Багато бактерії живуть в середовищі з високою концентрацією солей. Вони добре розвиваються і в грунтах, що значно відрізняються за фізико-хімічною будовою. Дуже поширені вони і в воді.
Одні види бактерій розвиваються тільки при наявності кисню, інші, навпаки, нормально розвиваються без нього. Залежно від вимоги до кисню бактерії поділяються на дві великі групи: аеробні, що розвиваються тільки при наявності вільного доступу повітря (гнильні бактерії), і анаеробні, які живуть без повітря «молочнокислі бактерії). Життя живих істот без доступу повітря - явище в природі досить рідкісне.
Можна сказати, що бактерії зустрічаються скрізь і всюди в найрізноманітніших екологічних умовах. Однак умови, сприятливі для одних бактерій, можуть бути непридатними для інших.
Різні види бактерій ставлять не однакові вимоги до температурних умов. Найчастіше при низьких температурах розвиток бактерій припиняється. На цьому принципі засноване зберігання продуктів в холодильниках. Припиняється розвиток бактерій і при дуже високих температурах (120 ° С). На цьому принципі здійснюється зберігання продуктів в герметично закупорених банках (консерви), схильних до дії високих температур.
Бактерії припиняють зростання і розмноження і при нестачі вологи. На цьому принципі побудовано зберігання продуктів (овочів, фруктів, лікарських рослин) засушеними.
Значення бактерій у природі та житті людини. У природі відбувається безперервний кругообіг речовин, істотну роль в якому грають бактерії.
Більшість бактерій відноситься до гетеротрофних рослинам. Харчуючись готовими органічними речовинами, бактерії сапрофіти розкладають складні органічні речовини (трупи тварин і рослин) на прості речовини. Під впливом діяльності різних бактерій органічні речовини руйнуються до мінеральних сполук, які знову використовуються зеленими рослинами для харчування.
Розклад органічних речовин бактеріями здійснюється в результаті процесів бродіння і гниття.
Бродіння - це складний процес розпаду вуглецевих (безазотистих) органічних речовин під впливом бактерій. Як і будь-який біологічний процес, бродіння відбувається при поєднанні певних умов - температури, вологості, повітря та ін ..
За характером проміжних продуктів розпаду вуглецевих речовин розрізняють кілька типів бродіння: молочнокисле, маслянокислое, уксуснокислое і ін .. Кожен тип бродіння здійснюється певними видами бактерій.
Молочнокисле бродіння викликається молочнокислими бактеріями - Lactobacillus Delbruckii і ін .. При цьому типі бродіння молекули глюкози розкладаються бактеріями на дві молекули молочної кислоти і виділяється певна кількість енергії. Молочнокисле бродіння викликає скисання свіжого молока, яке далі згортається. Молочнокисле бродіння широко використовується людиною для виготовлення кислого молока, кефіру, кумису, кислої капусти, солоних огірків, при мочіння яблук і т. Д. Користуючись молочнокислим бродінням, готують і силосовані корми ( силос ). При цьому способі бродіння виділяє молочна кислота є консервирующим початком, вона згубно діє на гнильні бактерії і тим самим сприяє збереженню продуктів протягом тривалого часу. Силос без доступу повітря "може зберігатися протягом декількох років. Молочнокисле бродіння відбувається швидше і краще при анаеробних умовах, тому при засолюванні капусти, а також при силосуванні силосовані масу сильно утрамбовують.
Маслянокислое бродіння викликається маслянокислі бактерії - Clostridium butyrium і ін .. При цьому бродінні з цукру утворюється масляна кислота і виділяється вуглекислота і водень. Зазвичай цей тип бродіння небажаний, наприклад під впливом такого бродіння псується масло, гіркне. Маслянокислое бродіння відбувається тільки при анаеробних умовах - без вільного доступу повітря.
В круговороті речовин не менше значення, ніж бродіння, мають процеси, гниття, що викликаються гнильними бактеріями.
Гниття - це руйнування бактеріями білкових, - азотистих органічних речовин. При відсутності процесу гниття поверхню суші покрилася б величезною кількістю трупів тварин і рослин.
Гнильні бактерії завдають великої шкоди, викликаючи псування різних продуктів і кормів - м'ясних і рибних продуктів, сіна, коренеплодів і т.д.
Бактерії впливають і на грунтоутворювального процеси. Поселяясь разом з грибами і лишайниками на гірських породах, вони в результаті життєдіяльності утворюють різні кислоти, які роз'їдають гірські породи.
У природі і практиці землеробства велике значення мають так звані азотфиксирующие бактерії , Які здатні засвоювати азот з повітря, не можуть здійснювати вищі квіткові рослини.
Крім бульбочкових бактерій, в грунті вільно живуть інші азотособіральние бактерії - азотобактер.
Грунтові бактерії разом з іншими мікроорганізмами в процесі своєї життєдіяльності створюють найбільш сприятливі умови для зростання і отримання високих врожаїв сільськогосподарських рослин. Грунтові бактерії виробляють продукти для харчування вищих рослин. Кількість бактерій далеко не однакова в різних грунтах. У своїх останніх дослідженнях проф. Е. Н. Мішустін встановив, що кількість бактерій в грунті змінюється в залежності від географічного положення і окультурених грунту:
В 1 г органічної речовини грунту міститься приблизно (по Е. Н. Мішустін) таку кількість бактерій - бацил (в тис.):
У цілинних грунтах тундри - до 100
»» Тайги - 400
В окультурених грунтах тайги -1000
У грунтах лучно-лісової зони:
цілинних лісових - »3000
Лугових - »Рос 4000
окультурених - 6000
У грунтах лучно-степової зони:
цілинних - 10 000
окультурених. - 15 000
грунтах сухих степів:
цілинних - 30 000
окультурених - 60 000
У грунтах пустель:
цілинних і - 40 000
окультурених - 80 000
Така величезна різниця в змісті бактерій в грунтах визначається значною мірою їх кислотністю. Тундра, тайга і лісова зона мають кислі грунти, є поганий середовищем для бактерій, на цих грунтах бактерії розмножуються і розвиваються гірше.
Часто заразні захворювання рослин (людини і тварин) викликаються наявністю таких малих збудників - вірусів і бактеріофагів, що вони недоступні дослідженню звичайними мікроскопами, і тільки електронні мікроскопи, створені останнім часом, що дають збільшення в 100 тис. Разів, дозволяють підійти до детального вивчення.
За будовою віруси займають проміжне положення між неживою і живою природою, вони поєднують в собі властивості істоти і речовини. Віруси викликають у рослин так звані вірусні хвороби: мозаїку , Скручування, в'янення, карликовість та ін ..
Віруси викликають захворювання тварин і людини (віспа, кір, грип, чума рогатої. Скота і ін ..).
Вперше вірус - збудник чуми рогатої худоби - відкрив в 1886 р російський вчений проф. Н. Ф. Гамалія. Вірус - збудник вірусних хвороб у рослин ( тютюн ) - був відкритий в 1892 р "іншим російським ученим проф. Д. І. Івановського.
Бактеріофаги. Настільки малі, що здатні жити всередині бактерій. До сих пір в науці ще не вирішене питання, що таке бактеріофаг.
Одні вчені вважають, що бактеріофаг - це живий ультрамікроскопічний вірус, інші - відносять бактеріофаг до неживому речовині, яка виділяється самими бактеріями. Бактеріофаг зустрічається всюди, де живуть бактерії.
Бактеріофаг має виняткове значення в лікуванні інфекційних (заразних) хвороб. Відкрив бактеріофаг і виявив його роль в боротьбі з інфекційними захворюваннями російський вчений проф. Н. Ф. Гамалія в 1898 р
