Микроорганизмы и окружающая среда

Условия внешней среды имеют большое значение для жизни микроорганизмов. Температура и влажность, наличие кислорода, освещенность и другие факторы среды влияют на рост бактерий и распространение их в природе.

Микроорганизмы могут жить и размножаться только в присутствии свободной воды, находящейся в среде главным образом в капельно-жидком виде. Растворенные в такой воде питательные вещества могут поступать в микробную клетку.

При дефиците влаги многие микроорганизмы не размножаются. В целом ряде высушенных пищевых продуктов (рыба, мясо, фрукты) хотя и имеется много живых микроорганизмов, но развиваться они не могут. При увлажнении высушенных продуктов начинается интенсивное размножение микроорганизмов, что часто приводит к порче продуктов.

Микроорганизмы лишены механизмов, регулирующих температуру, поэтому их существование определяется температурой окружающей среды. Как и для всех живых организмов, для них имеется свой температурный диапазон, ограниченный минимальными и максимальными температурами.

Реакция среды, в которой обитают микроорганизмы, оказывает на них большое влияние. Это один из наиболее важных факторов, от которых зависит рост и размножение микроорганизмов, так как он определяет доступность для организма различных веществ и неорганических ионов.

В процессе своей жизнедеятельности некоторые микроорганизмы могут не только подкислять среду, но и вырабатывать щелочные продукты. Например, при разложении мочевины и белков образуется аммиак, подщелачивающий среду.

Отрицательное влияние кислотности среды на большинство микроорганизмов используется в практике консервирования пищевых продуктов, при приготовлении маринадов, силоса, квашенной капусты.

Большинству живых существ необходим кислород. Микроорганизмы, нуждающиеся в кислороде, получили название облигатных (строгих) аэробов. К ним относится большая часть бактерий и грибов. Некоторые бактерии не используют кислород – анаэробы.

Взаимоотношения микроорганизмов между собой и с другими

Существами

Микроорганизмы в природной среде живут в тесной взаимосвязи друг с другом и со всем населением окружающей среды. Взаимоотношения между организмами бывают либо благоприятными, то есть приносящими взаимную пользу, либо вредными – антагонистическими. Между этими типами взаимоотношений можно провести лишь условную границу, они могут меняться в результате изменений окружающей среды.

Антагонизм между микроорганизмами может быть вызван следующими причинами:

1) конкуренцией за питательные вещества;

2) действием антибиотиков, вырабатываемых некоторыми микроорганизмами;

3) уничтожением одних микроорганизмов другими.

Нередко продукты жизнедеятельности одних видов микробов служат источником энергии или питательных веществ для других (явление метабиоза). Нитрифицирующие бактерии получают необходимую им энергию при окислении аммиака, образующегося в результате жизнедеятельности аммонифицирующих бактерий. Для других микробов аммиак служит источником азота. Продукты обмена веществ бактерий, расщепляющих клетчатку, используются фиксаторами азота.

Существуют ассоциации двух разных видов микроорганизмов в условиях тесного и длительного пространственного контакта, когда оба партнера взаимно адаптируются к совместному существованию. Такие взаимоотношения между микроорганизмами называют симбиозом.

Типы симбиоза между микроорганизмами, а также между микроорганизмами и растениями (животными) делят на две категории: эктосимбиоз и эндосимбиоз. При эктосимбиозе микроорганизм занимает внешнее положение по отношению к клеткам организма-хозяина (более крупного из двух симбионтов), а при эндосимбмозе микроорганизм растет и развивается внутри клеток хозяина.

Разные типы существенно отличаются по относительной выгоде, которую получает каждый из партнеров ассоциации. При мутуалистическом, или взаимовыгодном, симбиозе оба партнера извлекают пользу от ассоциативного существования; при паразитическом симбиозе пользу получает только один из партнеров, в то время как второй не получает ничего, а часто даже приобретает различной степени повреждения. Тип симбиоза может измениться при смене условий окружающей среды и взаимоотношения, бывшие вначале взаимовыгодными, могут стать паразитическими, и наоборот.