Saprotrofinės bakterijos gamtoje atlieka svarbų vaidmenį. Saprotrofinės bakterijos. Fiziologiniai saprotrofinių bakterijų procesai

Saprofitinės bakterijos yra viena iš gausiausių mikroorganizmų grupių. Jei mes kalbame apie saprotrofų vietą ekologinėse sistemose, tada jie visada išstumia heterotrofus. Heterotrofai yra organizmai, kurie patys negali gaminti organinių junginių, o tik užsiima jau turimos medžiagos perdirbimu.

Į saprotrofų grupę įeina daugelio šeimų ir bakterijų genčių atstovai:

Morganella;
Klebsiella;
Bacilos;
Clostridium ir daugelis kitų.

Saprotrofai gyvena visose aplinkose, kuriose yra organinių medžiagų: daugialąsčių organizmų (augalų ir gyvūnų), dirvožemio, jų yra dulkėse ir visų tipų vandens telkiniuose (išskyrus karštus šaltinius).

Akivaizdu, kad žmogui saprofitinių organizmų veikimo rezultatas yra puvinio susidarymas - taip atrodo jų mitybos procesas. Tai organinių medžiagų irimas yra įrodymas, kad saprotrofai ėmėsi darbo.

Skilimo metu azotas išsiskiria iš organinių junginių ir grąžinamas į dirvą. Reakcijas lydi būdingas vandenilio sulfido arba amoniako kvapas. Šis kvapas gali būti naudojamas nustatyti negyvo organizmo ar jo audinių puvimo proceso pradžią.

Organinio azoto mineralizavimas (amoninimas) ir jo pavertimas neorganiniais junginiais - toks pagrindinis vaidmuo gamtoje priskiriamas saprofitiniams organizmams.

Fiziologiniai procesai

Saprotrofų, kaip vienos iš gausiausių grupių, gretose yra įvairių fiziologinių poreikių atstovų:

Anaerobai. Pavyzdžiui, galime laikyti E. coli, kuris savo gyvavimo procesus vykdo nedalyvaujant deguoniui, nors gali gyventi deguonies aplinkoje.
Aerobai yra bakterijos, dalyvaujančios skaidant organines medžiagas esant deguoniui. Taigi šviežioje mėsoje yra pūlingų diplokokų ir trijų narių bakterijų. Pradiniame etape amoniako (puvimo mikrofloros atliekų) kiekis mėsoje neviršija 0,14%, o jau supuvusio - 2% ar daugiau.
Sporą formuojančių bakterijų pavyzdys yra Clostridium.
Nesporinės bakterijos-Escherichia coli ir Pseudomonas aeruginosa.

Nepaisant fiziologinių grupių įvairovės, susivienijusių pagal saprofitiškumo požymius, galutiniai šių bakterijų veiklos produktai yra beveik vienodos sudėties:

lavoniniai nuodai (biogeniniai aminai, turintys stiprų nemalonų lavono kvapą, todėl šių junginių toksiškumas yra mažas);
aromatiniai junginiai, tokie kaip skololas ir indolas;
vandenilio sulfidas, tioliai, dimetilsulfoksidas ir kt.

Iš visų išvardytų puvimo produktų pavojingiausi ir toksiškiausi žmonėms yra pastarieji (vandenilio sulfidas, tioliai ir dimetilsulfoksidas). Būtent jie sukelia sunkų apsinuodijimą iki mirties.

Sąveika

Bet kai tik žarnyne nustojama gaminti reikiamą pieno rūgšties kiekį, atsiranda palankios sąlygos mitybai, augimui ir puvimo mikrofloros dauginimuisi, o tai iš karto pradeda nuodyti žmogų savo gyvybinės veiklos produktais, o tai sukelia didelę žalą. .

probakterii.ru

Pagrindinės saprofitų savybės

Saprotrofai yra heterotrofiniai organizmai, kurie kaip maistines medžiagas naudoja kitų gyvų organizmų atliekas, skilimą ir puvimą. Maisto absorbcijos procesas atsiranda dėl to, kad ant suvartoto produkto išsiskiria specialus fermentas, kuris jį suskaido.

Mityba yra energijos ir maistinių medžiagų kaupimo procesas. Bakterijoms klestėti reikia daug maistinių medžiagų, pavyzdžiui:

azotas (kaip amino rūgštys);
baltymai;
angliavandeniai;
vitaminai;
nukleotidai;
peptidai.

Laboratorinėmis sąlygomis saprofitų dauginimui kaip mielių terpė naudojamas mielių autolizatas, pieno išrūgos, mėsos hidrolizatai ir kai kurie augalų ekstraktai.

Orientacinis saprofitų buvimo produktuose procesas yra puvinio susidarymas. Šių mikroorganizmų atliekos yra pavojingos, nes yra gana toksiškos. Saprofitai yra tam tikros tvarkos aplinkoje.

Pagrindiniai saprofitų atstovai:

Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas);
Escherichia coli (Proteus, Escherichia);
Morganella;
Klebsiella;
Bacilos;
Klostridija (Clostridium);
kai kurios grybų rūšys (Pénicilum ir kt.)

Fiziologiniai saprotrofinių bakterijų procesai

Tarp šių mikroorganizmų yra:

anaerobai (Escherichia coli, jis gali gyventi deguonies turinčioje aplinkoje, tačiau visi gyvybiniai procesai vyksta nedalyvaujant deguoniui);
aerobai (puvimo bakterijos, naudojančios deguonį savo gyvybiniams procesams);
sporos formuojančios bakterijos (Clostridia gentis);
nesporuojančių mikroorganizmų (E. coli Escherichia coli ir Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas aeruginosa).

Beveik visa saprofitų įvairovė dėl savo gyvybinės veiklos gamina įvairius lavoninius nuodus, vandenilio sulfidą, ciklinius aromatinius junginius (pavyzdžiui, indolą). Pavojingiausi žmonėms yra vandenilio sulfidas, tiolis ir dimetilsulfoksidas, kurie gali sukelti sunkų apsinuodijimą ir net mirtį.

Kadangi dėl savo pobūdžio šias rūšis gana sunku atskirti, atsirado tokia klasifikacija:

Neprivalomi saprofitai

Saprotrofų vaidmuo žmogaus gyvenime

Šio tipo bakterijos vaidina labai svarbų vaidmenį gamtos cikle. Tuo pat metu žmogui daugiau ar mažiau svarbūs dalykai yra jų mitybos objektas.

Saprotrofai atlieka labai svarbų vaidmenį apdorojant organines liekanas. Kadangi kiekvienas organizmas miršta savo gyvenimo kelio pabaigoje, šių mikroorganizmų maistinė terpė egzistuoja nuolat. Saprofitai savo gyvybinės veiklos produktų pavidalu gamina daug sudedamųjų medžiagų, būtinų kitų organizmų mitybai (fermentacijos procesai, sieros, azoto, fosforo junginių gamtoje transformacija ir kt.).

proparazites.ru

Kaip pažymėjome, kartu su augalais ir gyvūnais, dėl kurių sukuriami pirminiai ir atitinkamai antriniai produktai, nepaprastai svarbus vaidmuo biogeocenozėje ir biologinėje apyvartoje priklauso įvairiems organizmams, priklausantiems saprotrofų skaičiui. Jie minta detritu, tai yra negyvų organizmų skilimo produktais, ir užtikrina šių medžiagų mineralizaciją. Be biologinio sunaikinimo, saprotrofiniai organizmai taip pat dalyvauja kituose augalams, gyvūnams ir apskritai biogeocenozei gyvybiškai svarbiuose procesuose.

Saprotrofai pirmiausia apima įvairius mikroorganizmus, daugiausia grybus (įskaitant pelėsius), heterotrofines sporas formuojančias ir nesporines bakterijas, aktinomicetus, dumblius, dirvožemio pirmuonis (amebas, blakstienas, bespalvius žvynelius). Daugelyje ekosistemų ypač svarbūs biologiniai reduktoriai iš saprofaginių gyvūnų skaičiaus, ir ne tik minėti mikroskopiniai, bet ir makroskopiniai (pavyzdžiui, sliekai).

Taip pat reikėtų nepamiršti, kad daugelio stuburinių gyvybinė veikla yra labai svarbi negyvų organinių medžiagų skaidymui, nors jie jokiu būdu nepriklauso saprofagams. Taigi biologinis redukcija apima ne tik atskiras organizmų grupes, bet ir visą jų visumą arba, kaip ji vadinama, „biotą“.

Galiausiai turime nepamiršti, kad skilimo ir mineralizacijos procesas, nors ir yra biogeninis, vis dėlto priklauso nuo abiotinių sąlygų, nes pastarosios sukuria aplinką skiliančių organizmų veiklai.

Saprofitai daugiausia susikaupę dirvožemyje. Jame gyvenančių mikroorganizmų skaičius yra labai didelis. 1 g podzolinio dirvožemio Maskvos regione yra 1,2–1,5 mln. bakterijų, o rizosferos zonoje, t.y., augalų šaknų zonoje - iki 1 mlrd. Grybų ir aktinomicetų skaičius yra šimtai tūkstančių ir milijonų asmenų. Grybų, aktinomicetų ir dumblių biomasė paviršiniame dirvožemio horizonte gali siekti 2–3 t / ha, o bakterijų-5–7 t / ha. Šie skaičiai kalba patys už save.

Remiantis teisinga ekspertų išvada, saprofaginiai gyvūnai vaidina labai svarbų vaidmenį „augalų ir dirvožemio“ ekosistemos bloko veikime.

Dalyvaudami augalų kraiko mineralizacijoje, saprofagai prisideda prie įvairių organinių junginių ir cheminių elementų įtraukimo į biologinį ciklą, kuris užtikrina kitą organinių medžiagų gamybos ciklą.

Šios grupės gyvūnų biocenotinis vaidmuo neapsiriboja bioreduktorių funkcija. Jie, ypač sliekai, turi didelę reikšmę dirvožemiui formuotis ir transformuotis, ir, galiausiai, yra svarbus maisto šaltinis daugeliui stuburinių gyvūnų - kurmiams, vėžiagyviams, šernams, barsukams, varliagyviams, strazdams ir kitiems gyvūnams bei paukščiams. Kasdami sliekus ir kitus dirvožemio bestuburius, jie maišo miško kraiką, kasa žemę ir taip prisideda prie mechaninio augalų kraiko sunaikinimo ir tolesnio jo mineralizacijos.

Šiam procesui nemaža reikšmė yra didelis visų gyvūnų išskiriamas ekskrementų kiekis. Čia reikalas neapsiriboja dirvožemio sodrinimu organinėmis medžiagomis. Labai svarbu, kad ekskrementai taptų substratu, kad būtų galima sukurti didžiulę masę mikroorganizmų ir mažų nariuotakojų bioredukentų, kurie savo ruožtu taip pat išskiria daug ekskrementų. Yra žinoma, kad dirvožemis susideda tik iš Glomerio tūkstančių pėdų ekskrementų, kurie išsiskiria nepaprastu apetitu. Skaičiuojama, kad vienas iš šimtakojų (briaunotas mazgas) pievose sunaudoja visas pūvančias augalines medžiagas, kurias čia kasmet susidaro augalai.

Bakterijų skaičius ypač padidėja rizosferoje. Jis šimtus ir net tūkstančius kartų viršija mikrobų skaičių aplinkiniame dirvožemyje. Bakterijų skaičius ir jų sudėtis labai skiriasi priklausomai nuo augalų rūšies ir jų šaknų eksudatų chemijos, jau nekalbant apie dirvožemį ir klimato sąlygas.

Aukštesnių augalų šaknų eksudatų cheminis specifiškumas lemia ryšius, egzistuojančius tarp tam tikrų rūšių augalų ir mikorizinių grybelių, tokių kaip baravykai, kurie formuoja mikorizę ant beržo šaknų, arba drebulės, organiškai susietos su drebulėmis. Mikoriziniai grybai yra labai naudingi aukštesniems augalams, nes jie aprūpina juos azotu, mineralinėmis ir organinėmis medžiagomis. Labai svarbų teigiamą vaidmenį aukštesnių augalų gyvenime užima laisvai gyvenančios ir mazgelius azotą fiksuojančios bakterijos, kurios suriša atmosferos azotą ir padaro jį prieinamą aukštesniems augalams. Tuo pačiu metu dirvožemio mikofloroje yra daug kenksmingų rūšių, kurios gamina toksiškas medžiagas, kurios slopina augalų augimą ir vystymąsi.

Nė viena iš saprotrofų rūšių negali visiškai suskaidyti negyvo kūno. Tačiau gamtoje yra daugybė mikroorganizmų-skaidytojų rūšių. Jų vaidmuo skilimo procese yra skirtingas ir daugelyje sausumos bendruomenių jie funkciškai pakeičia vienas kitą, kol įvyksta visiška negyvų organinių medžiagų mineralizacija. Taigi, augalų liekanų skaidymas paeiliui apima: pelėsių grybus ir nesporines bakterijas → sporas formuojančias bakterijas → celiuliozės mikobakterijas → aktinomicetus. Tarp jų kai kurie mikroorganizmai nuolat skaido negyvas būtybes iki mažos molekulinės masės organinių medžiagų, kurias jie, būdami saprofitai, naudoja patys. Kiti bioreduktoriai paverčia negyvus audinius į mineralus, kurių cheminius junginius galima įsisavinti žaliems augalams. Atrodo, kad bakterijos atlieka svarbų vaidmenį skaidant gyvūnų minkštuosius audinius, o grybai yra svarbesni naikinant medieną. Šiuo atveju skirtingos augalų ir gyvūnų dalys sunaikinamos skirtingu greičiu.

Dėl to, kad skirtingų tipų organizmai naudoja augalų ir gyvūnų skaidomuosius audinius, atsiranda savita trofinė sistema - „detritinis energijos srauto tipas“, kuriame kaupiasi ir suyra negyvos medžiagos. Detritalinės maisto grandinės biosferoje yra labai paplitusios. Paprastai jie veikia greta „ganyklos“ tipo maisto grandinių, pradedant žaliais augalais ir fitofagais. Nepaisant to, šiais atvejais biocenozėje vyrauja vienas ar kitas iš minėtų tipų, ypač jis gali būti kenksmingas. Taigi, remiantis kai kuriais skaičiavimais, seklios jūros vandens biotinėje bendruomenėje tik apie 30% visos energijos patenka per detritalines grandines, o miško ekosistemoje, kurioje yra daug fitomasės ir santykinai mažas zoomass, praeina iki 90% energijos srauto per tokias grandines. Kai kuriose specifinėse ekosistemose (pavyzdžiui, vandenyno gelmėse ir po žeme), kur dėl šviesos trūkumo neįmanoma egzistuoti chlorofilo turinčių augalų, apskritai visos maisto grandinės prasideda nuo detrito vartotojų.

Daugumoje kenksmingų maisto grandinių yra gerai koordinuotas abiejų saprotrofų grupių veikimas; gyvūnų saprofagai, savo veikla siekdami išardyti negyvus augalus ir gyvūnus, sukuria sąlygas intensyviam saprofitų - bakterijų, grybelių ir kitų - „darbui“.

Šiame sudėtingame, tarpusavyje susijusiame procese būtina specialiai pabrėžti svarbų gyvūnų vaidmenį, ypač todėl, kad daugelis mokslininkų jį aiškiai neįvertino, apsiribodami tinkamais skaičiavimais, susijusiais tik su sliekais ir kai kuriais kitais bestuburiais. Tuo tarpu naujausių tyrimų rezultatai parodė, kad žinduolių, ypač pelinių graužikų, aktyvumas yra labai svarbus detrito susidarymui ir skilimui. Paprastųjų pelėnų kolonijose (124 pav.) Centriniame Černozemo draustinyje apgraužtų žolių liekanos išdžiūsta ir mineralizuojasi greičiau nei augalai, kurie pamažu žūva prie šaknies. Pelėnai savo lavonais ir išskyromis tręšia dirvą ir taip prisideda prie mikroorganizmų vystymosi. Per pirmuosius dvejus metus jų ekskrementai beveik visiškai mineralizuojami. Pelkių kolonijose atsiranda ypatingas mikroklimatas, kuris turi įtakos biotinių procesų intensyvumui ir augalų kraiko abiogeninės mineralizacijos greičiui, kuris ypač pastebimas stepinėse biogeocenozėse, nes ten sunaikinimo procesus daugiausia kontroliuoja klimato veiksniai. Galiausiai pelėnų veikla smarkiai sutrikdo kraiko kaupimosi ir mineralizacijos pusiausvyrą, todėl vasarą ir rudenį mirusiųjų palaikai sunaikinami labiau nei jų kaupimasis.

Ryžiai. 124. Paprastasis pelėnas. Nuotrauka

Nepaprastai svarbus saprotrofų-bioreduktorių įtakos organinėms liekanoms pasireiškimas yra procesai, vykstantys dirvožemyje ir prisotinantys juos maistinėmis medžiagomis.

www.medical-enc.ru

Ksilotrofai... Medienos skilimas yra viena iš pagrindinių medžiagų biologinio ciklo gamtoje grandžių.

Priklausomai nuo suskaidytų junginių tipo, grybai skirstomi į dvi grupes.

1. Grybai naudoja tik angliavandenių kompleksą, ypač celiuliozę, o ligninas neskaidomas. Šis sunaikinimo (skilimo) tipas vadinamas rudu arba destruktyviu puviniu. Mediena praranda jėgą ir subyra į atskirus kubelius. Atstovai: pasienio grybelis (Fomitopsis pinicola), žvynuotasis grybelis (Polyporus squamosus), ąžuolinė kempinė (Daedalea quercina) ir kt.

2. Grybai daugiausia naudoja ligniną. Šiuo atveju mediena yra padalinta į atskirus baltus pluoštus. Šis puvinio tipas vadinamas baltu arba ėsdinančiu. Atstovai: rudens medaus grybas (Armillaria mellea), tikrasis grybelis (Fomes fomentarius), plokščiasis grybas (Ganoderma applanatum), austrių grybas (Pleurotus).

Daugiausia medienos reikia grybams sporų susidarymo laikotarpiu. Vidutiniškai vienam vaisiaus vaisiaus kūnui suformuoti reikia tiek azoto, kiek jo yra 6 kg medienos. Norint suformuoti sporas, turinčias vieną plokščio grybų vaisiakūnį, sezono metu reikia 35 kg medienos. Tikro grybelio poreikis yra dar didesnis. Sporoms susidaryti vienam vaisingam kūnui per 20 dienų reikia 41 kg medienos. Pakeliui, skaidant medieną, įvyksta dar vienas svarbus procesas-dirvožemio formavimasis, nes dėl lignino skilimo grybų hifuose kaupiasi tamsios spalvos humuso formos junginiai.

Medienos skaidymas vyksta etapais, medžiagų naikinimas - palaipsniui, o kai kurios rūšys pakeičiamos kitomis (iš eilės). Pagal S. A. Vaksmano schemą šį procesą galima pavaizduoti šiais etapais.

1. Sparčiai augančios zigomicetų grupės kartu su bakterijomis naudoja vandenyje tirpius medienos junginius.

2. Yra naudojami polisacharidai, tokie kaip krakmolas, hemiceliuliozė, pelkių ir anamorfiniai grybai.

3. Lignino skilimas medieną ardančiais grybais. Pirmiausia nusėda afiloforoidiniai (ypač tinderiniai) bazidiomicetai, o paskui agaridiniai bazidiomicetai ir gasteromicetai, kurie užbaigia medienos skilimą.

Vados saprotrofai... Pats pavadinimas kalba apie šios ekologinės grupės grybų vietą ir funkcinę reikšmę. Kraiko skilimas yra labai svarbus procesas ekosistemų gyvenime. Yra žinoma, kad 25 ... 60% šiukšlių miškuose susideda iš lapų ir spyglių, kurie skiriasi nuo medienos liekanų chemine sudėtimi. Kraiko skilime dalyvauja beveik visos taksonominės grybų grupės, tačiau dominuoja ascomycetes, zygomycetes ir anamorfiniai grybai. Pigmentuoti anamorfiniai grybai yra labai įdomūs. Kartais jų būna 70 ... 90 ir net 100%. Iš makromicetų paplitę Marasmius, Mycena, Collybia, Clitocybe ir Geastrum genties grybai. Kraiko saprotrofų grybiena gali atlaikyti staigius temperatūros ir drėgmės svyravimus.

Kraiko skilimo procesai:

azoto junginių mineralizacija. Šiame procese dalyvauja bakterijos - amorfizatoriai ir Mukor, Aspergillus, Trichoderma genčių grybeliai. Įvyksta baltymų skilimas. Pagrindinis rezultatas yra vieningo azoto pavertimas laisvu amoniaku: N-NH 3;
anglies junginių skaidymą į CO 2 ir H 2 O taip pat vykdo tam tikros bakterijų ir grybelių grupės.

Humuso saprotrofai... Humuso saprotrofai sudaro rūšių grupę, dalyvaujančią dirvožemio humuso skilime. Jų grybiena yra apatiniame miško pakratų sluoksnyje ir viršutiniame dirvožemio horizonte, tačiau jie gali augti visiškai plikose vietose, kuriose nėra kraiko. Tai daugiausia agaricoidiniai basidiomicetai ir gasteromicetai. Šie grybai randami atvirose vietose, pavyzdžiui, aukšto skėčio grybas (Macrolepiota procera), paraudęs skėtinis grybas (Chlorophyllum rhacodes), pievagrybiai (Agaricus), žemės žvaigždės (Geastrum), lietpalčiai (Lycoperdon).

Karbotrofai... Karbotrofai nusėda ant senų židinių, laužų ir užima pirogenines buveines. Viena vertus, jie gali būti laikomi biocheminio prisitaikymo prie pirogeninių buveinių rezultatu. Kita vertus, tai yra perėjimas nuo konkurentų į jiems neprieinamą ekologinę nišą. Substratas yra mineralinių dirvožemio dalelių mišinys su apdegusiomis medienos liekanomis. Tokioje maistinėje terpėje yra grynos anglies su nedideliu (2 ... 3%) polimerinių angliavandenių mišiniu.

Pastebima aiški substrato kolonizacija. Po dviejų savaičių atsiranda termofilinių ascomycetes rūšių, pavyzdžiui, sordaria (Sordaria), pyronema (Pyronema), tada rūšys, turinčios antagonistinį poveikį, pavyzdžiui, Peziza (Peziza) genties rūšys. Paskutiniais anglies substrato sunaikinimo etapais išauga anglies dribsniai (Pholiota carbonaria), peleninės miksomfalijos (Myxomphalia) ir Psathyrella pennata. Iki to laiko dirvožemio mikrobiota paprastai atsistato. Taigi karbotrofai yra specifinė grybų grupė, funkciškai skirta paruošti substratą tolesnei jo kolonizacijai aukštesniais augalais.

Koprotrofai... Koprotrofai naudoja organines medžiagas gyvūnų išmatose (koprotrofai - mėšlas). Substrate gausu organinių medžiagų. Jiems šis maisto šaltinis yra vienintelis, todėl lemia jų pasiskirstymą gamtoje. Koprotrofai dažniau pasitaiko gyvulių mėšle nei laukinių gyvūnų išmatose. Tai nulėmė jų uždarymą gyvenvietėse.

Grybai, nusėdę ant mėšlo, yra specifiniai. Visų pirma, grybelio sporos turi būti atsparios aukštai temperatūrai ir gyvūnų virškinimo sistemos poveikiui. Iš esmės į koprotrofus įeina gleivinės šeimos grybai (mucor, pilobolus), taip pat makroskopiniai grybai - mėšlo vabalas (Coprinus), paneolus (Panaeolus). Gyvenant ant tam tikro substrato atsirado įdomių savybių, kurios prisideda prie sporų plitimo:

sporos jėga išmetamos iš vaisiakūnių (mėšlo vabalas) arba iš sporangioforų (pilobolus);
sporų masė nešama ant pagrindo (mucor);
sporos ar vaisiakūniai turi priedus, juos nešioja gyvūnai ir paukščiai (hatomium, lofotrichum).

Mikotrofai... Grybų likučių skilimą ir mineralizaciją gamtoje atlieka grybeliai - mikotrofai, tiek mikromicetai, tiek makromicetai. Mikotrofai yra visur įvairiose klimato zonose. Gana retai miškuose, ant russula grybų vaisių kūnų, antrame aukšte auga kepuriniai grybai, pavyzdžiui, Asterophora lycoperdoides.

Išvestis. Sprendžiant iš ekologinių grybų grupių savybių, jie prisitaikė prie buveinių visose bendruomenėse, yra glaudžiai susiję su kitais organizmais ir aktyviai dalyvauja dirvožemio formavimosi procese, taip pat anglies, azoto ir fosforo cikle. gamtoje.

www.activestudy.info

Reduktoriai (taip pat destruktoriai, saprotrofai, saprofitai, saprofagai) yra mikroorganizmai (bakterijos ir grybai), kurie sunaikina negyvas gyvų būtybių liekanas, paverčia jas neorganiniais junginiais ir paprasčiausiais organiniais junginiais.
Reduktoriai nuo detritų tiekėjų (gyvūnų ir protistų) pirmiausia skiriasi tuo, kad nepalieka kietų nesuvirškintų liekanų (ekskrementų). Ekologijoje kenksmingi gyvūnai tradiciškai vadinami vartotojais (žr., Pavyzdžiui, Bigon, Harper, Townsend, 1989). Tuo pačiu metu visi organizmai išskiria anglies dioksidą ir vandenį, o dažnai ir kitas neorganines (amoniako) ar paprastas organines (karbamido) molekules ir taip dalyvauja naikinant (naikinant) organines medžiagas.
Ekologinis skaidytojų vaidmuo
Reduktoriai grąžina mineralines druskas į dirvą ir vandenį, todėl jos yra prieinamos autotrofiniams gamintojams ir taip uždaromas biotinis ciklas. Todėl ekosistemos negali išsiversti be skaidytojų (priešingai nei vartotojai, kurių greičiausiai nebuvo ekosistemose per pirmuosius 2 milijardus evoliucijos metų, kai ekosistemas sudarė tik prokariotai).
Abiotiniai ir biotiniai ekosistemos reguliavimo veiksniai
N.I.Bazilevičiaus ir kitų (1993) atliktais tyrimais nustatyta, kad sausumos ekosistemose egzistuoja dvi veiksnių grupės, reguliuojančios destruktyvius procesus, kurie atlieka labai svarbų vaidmenį biologiniame cikle.
Tai visų pirma yra abiotiniai veiksniai - tirpių junginių išplovimas, organinė medžiagos cheminė oksidacija fotochemiškai ir jos mechaninio sunaikinimo reakcija dėl užšalimo - atšildymo.
Šie veiksniai ryškiausi antžeminiuose ekosistemų sluoksniuose, o biotiniai - dirvožemyje. Abiotiniai sunaikinimo veiksniai būdingi sausiems ir pusiau sausiems kraštovaizdžiams (dykumos, stepės, savanos), taip pat kontinentinėms aukštumoms ir poliariniams kraštovaizdžiams.
Biotiniai sunaikinimo veiksniai pirmiausia yra saprotrofiniai organizmai (bestuburiai ir stuburiniai, mikroorganizmai), gyvenantys dirvožemyje ir kraikuose, o pagrindinis sausumos kraštovaizdžio veiksnys daugiausia yra dirvožemio mikroflora.

Visoje biogeosferoje BGC vykstantis heterotrofinis procesas apytiksliai subalansuoja autotrofinį medžiagos kaupimąsi. Kvėpavimas, kuris yra biologinis oksidacijos procesas, išskiria energiją. Remiantis kvėpavimu, yra saprofagų maisto grandinės.

Yra trys kvėpavimo formos:

aerobinis kvėpavimas -oksidatorius (akceptorius) - deguonis;

anaerobinis kvėpavimas yra dviejų tipų:

Kai neorganinė medžiaga tarnauja kaip oksidatorius

Kai akceptorius yra organinė medžiaga.

Naudojant anaerobinį kvėpavimą, bakterijos, mielės, pelėsiai ir kai kurie pirmuonys keičiasi. Kartais anaerobinė fermentacija yra esminis ekosistemos komponentas. Pavyzdžiui, dėl sulfatus redukuojančių bakterijų aktyvumo Juodosios jūros pusiausvyra yra stabili, kuriai tik 2000 metų. Biologiniu požiūriu ši jūra yra labai produktyvi - metinė produkcijos apimtis yra 1x10 14 g sausos masės, o tai atitinka apie 100 g anglies per 1 m 2 paviršiaus per metus. O kadangi vandenys Juodojoje jūroje maišosi labai silpnai dėl silpno srovių intensyvumo, biologiniams procesams deguonies pakanka tik paviršiniuose vandenyse. Gilumoje to nepakanka ir biologinių populiacijų egzistavimas yra neįmanomas. Žemiau 50 m gylio deguonies koncentracija pradeda katastrofiškai mažėti ir pasiekia ženklą jau 175 m gylyje.Čia prasideda sulfatą redukuojančių bakterijų, kurios skaido iš viršaus sklindančias organines medžiagas, aktyvumas, išskirdamas vandenilio sulfidą ir anglies dioksidą. Dėl šios priežasties Juodosios jūros vandenys 200 m gylyje ir žemiau yra prisotinti vandenilio sulfidu.

Pelkių biogeocenozėse svarbų vaidmenį vaidina metano bakterijų aktyvumas, kurios, mažindamos organinę anglį arba karbonatuose esančią anglį, sunaikina organinius junginius, susidarę metanui. Metanas arba pelkės dujos pakyla į paviršių ir oksiduojasi, kartais užsidegdamos, nakties ore formuodamos keistai žėrinčius keistų figūrų debesis. Šios bakterijos taip pat egzistuoja atrajotojų skrandžiuose, kur jie skaido augalinį maistą.

Anaerobiniai skilimo procesai yra lėtesni nei aerobiniai. Tačiau gamtoje jie yra labai svarbūs, nes jie praeina sunkiai pasiekiamose vietose ir yra papildomi medžiagos ir energijos tiekėjai, todėl jie yra prieinami anaerobams. Taigi, veikiant sulfatus redukuojančioms bakterijoms, vandenilio sulfidas ir anglies dioksidas patenka į paviršinius vandenis, kur juos naudoja fitoplanktonas.

Šėrimo metu biologinis skilimas visada vyksta palaipsniui, nes nė vienas iš saprotrofų negali visiškai suskaidyti. Yra trys biologinio skaidymo etapai:

1. Smulkinimo smulkinimas fiziniu ar biologiniu poveikiu;

2. Humuso susidarymas ir tirpių organinių medžiagų išsiskyrimas

3. Lėta humuso mineralizacija.

Tuo pačiu metu patvirtinama bendra gamtos strategija, yra pyragas, kad jis visada išliktų sveikas.

1 skilimo etapas - detrito malimas - atsiranda dėl fitofagų šėrimo. Tai apima žolėdžius stuburinius ir bestuburius.

A.Žolėdžiai, vartodami augaliją, paverčia juos gyvūninės kilmės riebalais, baltymais ir cukrumi. Šios medžiagos labai greitai suyra, jei patys gyvūnai virsta lavonais. Taigi, Odumas atliko eksperimentą, įdėdamas krabų lavonus į plastikinius maišelius, o kontrolei - pelkės žolę. Per 10 mėnesių krabai buvo visiškai suirę, o žolė buvo tik 60%.

B. Dalis maisto, nesuvirškintų žolėdžių, einančių per virškinamąjį traktą, išmetama išmatų pavidalu. Ši kenksmingų organinių medžiagų dalis tampa koprofagų maisto grandinės grandžių nuosavybe. Tarp koprofagų-nariuotakojų yra ektoprofagų, kurie išsivysto pačioje mėšlo krūvoje, ir telekoprofagų, kurie išsivysto už mėšlo krūvos ribų. Paprastai tai būna vabalai, iš kurių susidaro mėšlo rutuliai, jie ridenami dideliu atstumu ir užkasami dirvoje. Sistemingai jie priklauso geotrupidų ir skarabidų šeimai. Šiuose palaidotuose mėšlo kamuoliukuose jie išperina savo lervas. Mėšlo laidojimas turi palankią vertę gamtai - didina dirvožemio derlingumą, didina ganyklų augalų augimą. Be to, slopinamos infekcinių musių populiacijos, kuriose nėra palankių kiaušinių dėjimo vietų, ir suyra galvijų helmintai.

V. Vabzdžių koprofagai, vartojantys mėšlą ir praleidžiantys per žarnyną, padidina jo suskaidymo laipsnį. Koprofagų ekskrementus lengvai apdoroja bakterinė flora, ant jų gerai vystosi įvairūs grybai. Mėšlo bestuburių ekskrementų aplinka pasižymi dideliu fosfatazės aktyvumu. Todėl yra posakis „išmatų koprofagų faktorius“, kuris turi nemažą reikšmę vystant dirvožemio mikroflorą.

Šlifuojant medžiagą didelę reikšmę turi daugelis dirvožemio bestuburių. Dirvožemio faunoje ypač išskiriamos dvi bestuburių grupės - nariuotakojai ir aneloidai.

Nariuotakojų dirvožemiai skirstomi į makro nariuotakojus ir mikro nariuotakojus. Makro -nariuotakojų - daugiau nei 2 mm dydžio - medžio utėlės, vabalai, tūkstančiai, dipteranai - daugiausia nuodai ir jų plėšrūnai. Mikroartropodai - daugiausia erkės ir spyruoklės - taip pat yra kenksmingi gyvūnai. Daugelis detritų tiektuvų negali savarankiškai virškinti celiuliozės. Šiuo atveju jie kreipiasi pagalbos į mikroflorą. Pavyzdžiui, skarabeidinių vabalų lervos savo žarnyne daugina bakterijas. Bakterijos minta mėšlu ir dauginasi, tuo ir maitinasi lervos. Kita vertus, mėšlo kamuolyje išsivysto amonizuojančios bakterijos, kuriomis taip pat minta lervos. Daugelis detritų tiektuvų su ekskrementais į detritą išskiria baltymus ir augimo medžiagas, kurios skatina mikroorganizmų augimą. Savo ruožtu, naikindamos bakterijas, jos skatina spartesnį bakterijų populiacijos augimą.

Grybai yra rūšis, kurioje yra 8000 rūšių, iš kurių dvi šeimos yra ypač svarbios dirvožemio gyvenimui: juosmens ir enchitreidai.

Lumbricids arba tikri sliekai pasiekia iki 500 individų. už m2. Sliekų vaidmeniui dirvožemio formavimo procesuose pirmą kartą didelę reikšmę suteikė Charlesas Darvinas. Jis paminėjo didžiulį kiekį medžiagos apie kirminų aktyvumo dydį, apie tai, kad jie per kelerius metus praleidžia visą pievos dirvą per žarnyną. Jis nė kiek neperdėjo kirminų reikšmės, o netgi net neįvertino jis ėmėsi nuo kirmėlių skaičiaus vienam hektarui pievos 60-133 tūkstančių individų, tuo tarpu jis gali siekti iki 2 milijonų hektarui ir ne daugiau kaip 20 milijonų. nei jūs galite padengti visą žemę trijų mm sluoksniu.

Enchitreidai, kurių dydis nuo 2 iki 45 mm, dauginasi dirvožemyje didžiuliais kiekiais - iki 150 tūkstančių 1 kvadratiniam metrui,

Biologijoje heterotrofai yra organizmai, gaunantys maistines medžiagas iš paruošto maisto. Skirtingai nuo autotrofų, heterotrofai negali savarankiškai sudaryti organinių medžiagų iš neorganinių junginių.

Bendras aprašymas

Biologijos heterotrofų pavyzdžiai:

gyvūnai nuo pirmuonių iki žmonių;
grybai;
kai kurios bakterijos.

Heterotrofų struktūra rodo galimybę suskaidyti sudėtingas organines medžiagas į paprastesnius junginius. Vienaląsčiuose organizmuose organinės medžiagos suskaidomos lizosomose. Daugialąsčiai gyvūnai ėda maistą per burną ir suskaido jį virškinimo trakte, naudodami fermentus. Grybai, kaip augalai, sugeria medžiagas iš išorinės aplinkos. Organiniai junginiai absorbuojami kartu su vandeniu.

Peržiūrėjo

Pagal maitinimo šaltinį heterotrofai yra suskirstyti į dvi grupes:

vartotojai - gyvūnai, kurie ėda kitus organizmus;
reduktoriai - organizmus, kurie skaido organines liekanas.

Mitybos būdu (suvartojamas maistas) vartotojai vadinami fagotrofais (holozoomis). Šiai grupei priklauso gyvūnai, kurie dalimis valgo organizmus. Reduktoriai yra osmotrofai, o organinės medžiagos absorbuojamos iš tirpalų. Tai apima grybus ir bakterijas.

TOP-4 straipsniaikurie skaitė kartu su tuo

Heterotrofai maistui gali naudoti gyvus ir negyvus organizmus.
Šiuo atžvilgiu yra:

biotrofai - minta tik gyvomis būtybėmis (žolėdžiais ir mėsėdžiais);
saprotrofai - minta negyvais augalais ir gyvūnais, jų liekanomis ir ekskrementais.

Biotrofai apima:

Ryžiai. 1. Biotrofai.

Saprotrofai apima gyvūnus, kurie valgo lavonus (hienas, grifus, Tasmanijos velnią) arba ekskrementus (musių lervas), taip pat grybelius ir bakterijas, kurios skaido organines šiukšles.

Kai kurios gyvos būtybės yra pajėgios fotosintezei, t.y. yra ir autotrofai, ir heterotrofai tuo pačiu metu. Tokie organizmai vadinami miksotrofais. Tai rytinė smaragdinė Elizieja (moliuskas), melsvadumbliai, kai kurie pirmuonys, vabzdžiaėdžiai augalai.

Sunaudojimai

Daugialąsčiai gyvūnai yra vartotojai keli užsakymai:

Pirmas - minta augaliniu maistu (karvė, kiškis, dauguma vabzdžių);
antra - minta pirmos eilės vartotojais (vilkas, pelėda, žmogus);
trečias - valgyti trečios eilės vartotojus ir kt. (gyvatė, vanagas).

Vienas organizmas vienu metu gali būti pirmosios ir antrosios arba antrosios ir trečiosios eilės vartotojas. Pavyzdžiui, ežiukai daugiausia minta vabzdžiais, tačiau jie neatsisakys gyvačių ir uogų, t.y. ežiukai vienu metu yra pirmos, antros ir trečios eilės vartotojai.

Ryžiai. 2. Maisto grandinės pavyzdys.

Reduktoriai

Mielės, grybai ir bakterijos-heterotrofai pagal mitybos būdą skirstomi į trys tipai:

Ryžiai. 3. Saprofitiniai grybai.

Saprofitai vaidina svarbų vaidmenį medžiagų cikle ir yra maisto grandinės skaidytojai. Skaidytojų dėka visos organinės liekanos sunaikinamos ir paverčiamos humusu - augalų maistine terpe.

Virusai nepriklauso nei heterotrofams, nei autotrofams, nes turi negyvos medžiagos savybes. Jiems daugintis nereikia maistinių medžiagų.

Ko mes išmokome?

Heterotrofai minta paruoštomis organinėmis medžiagomis, kurios gaunamos valgant kitus organizmus - augalus, grybus, gyvūnus. Tokie organizmai gali maitintis gyvais organizmais ar jų liekanomis (biotrofais ir saprotrofais). Dauguma gyvūnų priklauso vartotojams, kurie valgo kitus organizmus (augalus, gyvūnus). Skaidytojai, kurie skaido organines liekanas, yra grybeliai ir bakterijos.

Testas pagal temą

Ataskaitos vertinimas

Vidutinis reitingas: 4.5. Bendras įvertinimas: 66.

Negyvų organizmų organinių medžiagų pavertimas neorganinėmis, užtikrinant medžiagų cirkuliaciją gamtoje. Šis terminas naudojamas priešingai sąvokai „parazitinis bakterijų egzistavimas“ (žr. parazitizmas). Terminas „heterotrofinės bakterijos“ dažnai vartojamas bakterijų mitybos tipui žymėti.

(Šaltinis: „Mikrobiologija: terminų žodynas“, Firsov N.N., M: Bustard, 2006)

Pažiūrėkite, kas yra „saprotrofinės bakterijos“ kituose žodynuose:

Juodųjų rūkalių mikrobų bendruomenės yra chemotrofai ir yra pagrindiniai vandenynų dugno gamintojai. Chemotrofai yra organizmai, gaunantys energiją dėl redokso reakcijų, oksiduojantys cheminiai junginiai, ... ... Wikipedia

Juodųjų rūkalių mikrobų bendruomenės yra chemotrofai ir pagrindiniai vandenynų dugno gamintojai. Chemotrofai yra organizmai, gaunantys energiją ... Wikipedia

- (taip pat destruktoriai, saprotrofai, saprofitai, saprofagai) mikroorganizmai (bakterijos ir grybeliai), kurie naikina negyvas gyvų būtybių liekanas, paverčia jas neorganiniais ir paprasčiausiais organiniais junginiais. Reduktoriai iš gyvūnų detritų tiektuvų ... ... Vikipedija

Maisto grandinės gamintojai Vartojimo reikmenys Reduktoriai Reduktoriai (taip pat destruktoriai, saprotrofai, saprofitai, saprofagai) mikroorganizmai (bakterijos ir grybai), kurie sunaikina negyvų augalų ir gyvūnų liekanas ir paverčia juos neorganiniais junginiais. Iš ... ... Vikipedijos

- (Enterobacteriaceae) - bakterijų šeima. Strypai, mobilūs ir nejudrūs, gramneigiami, aerobai ir fakultatyviniai anaerobai, heterotrofai, nesudaro sporų. Jie skiriasi fermentiniu aktyvumu, serologiškai, jautrumu ... ... Mikrobiologijos žodynas

Saprofinių bakterijų vaidmuo ir reikšmė gamtoje

Ekologinės nišos

Į saprotrofų grupę įeina daugelio šeimų ir bakterijų genčių atstovai:

Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas);
Escherichia coli (Proteus, Escherichia);
Morganella;
Klebsiella;
Bacilos;
Clostridium ir daugelis kitų.

Akivaizdu, kad žmogui saprofitinių organizmų veikimo rezultatas yra puvinio susidarymas - taip atrodo jų mitybos procesas. Tai organinių medžiagų irimas yra įrodymas, kad saprotrofai ėmėsi darbo.

Organinio azoto mineralizavimas (amoninimas) ir jo pavertimas neorganiniais junginiais - toks pagrindinis vaidmuo gamtoje priskiriamas saprofitiniams organizmams.

Fiziologiniai procesai

Saprotrofų, kaip vienos iš gausiausių grupių, gretose yra įvairių fiziologinių poreikių atstovų:

Anaerobai. Pavyzdžiui, galime laikyti E. coli, kuris savo gyvavimo procesus vykdo nedalyvaujant deguoniui, nors gali gyventi deguonies aplinkoje.
Aerobai yra bakterijos, dalyvaujančios skaidant organines medžiagas esant deguoniui. Taigi šviežioje mėsoje yra pūlingų diplokokų ir trijų narių bakterijų. Pradiniame etape amoniako (puvimo mikrofloros atliekų) kiekis mėsoje neviršija 0,14%, o jau supuvusio - 2% ar daugiau.
Sporą formuojančių bakterijų pavyzdys yra Clostridium.
Nesporinės bakterijos-Escherichia coli ir Pseudomonas aeruginosa.

Nepaisant fiziologinių grupių įvairovės, susivienijusių pagal saprofitiškumo požymius, galutiniai šių bakterijų veiklos produktai yra beveik vienodos sudėties:

lavoniniai nuodai (biogeniniai aminai, turintys stiprų nemalonų lavono kvapą, todėl šių junginių toksiškumas yra mažas);
aromatiniai junginiai, tokie kaip skololas ir indolas;
vandenilio sulfidas, tioliai, dimetilsulfoksidas ir kt.

Sąveika

Puvusi mediena

Negyvos medienos apdorojimas ir neorganinių junginių, iš kurių ji susidarė, grąžinimas į dirvą taip pat atliekamas dalyvaujant saprotrofinėms bakterijoms. Bet jei jie atlieka pagrindinį vaidmenį skaidant gyvūninės kilmės organines medžiagas, tai medieną daugiausia skaido grybeliai.

Puvimo procesus medienoje sukelia ne pelėsiniai grybai. Pelėsių pažeidimai medienai mažai veikia medienos pluoštų vientisumą ir bendrą medžio išvaizdą. Medžio pelėsių pažeidimus galima lengvai pašalinti.

Tikrasis medžio priešas yra griovėjas griovėjas.Šis mikroorganizmas (eukariotas) paverčia medieną dulkėmis, netinkamomis tolesniam naudojimui. Tikro namo grybelio buvimas medienos audiniuose kelis kartus sumažina medienos kokybę. Tokia medžiaga nebenaudojama patikimų ir gražių medienos gaminių gamybai.

Saprotrofai (tiek bakterijos, tiek grybeliai) minta tais objektais, kurie turi tam tikrą materialinę vertę žmonėms. Tiesą sakant, jie sugadina žmogaus sveikatą, jo namus, maistą, drabužius ir pasėlius. Tačiau gamta negali apsieiti be šios labai svarbios bakterijų bendruomenės grupės. Štai kodėl žmogui reikia ieškoti būdų ne kaip sunaikinti saprotrofus, bet kaip apsisaugoti nuo jų gyvybinės veiklos produktų.

Daugiau informacijos