Sisältö
Bakteerit kuluttavat orgaanisia aineita ja muita yhdisteitä ja kierrättävät ne aineiksi, joita muut organismit voivat käyttää. Bakteerit voivat elää missä tahansa, jossa on vettä. Niitä on enemmän, ne voivat lisääntyä nopeammin ja selviytyä ankarammista olosuhteista kuin mikään muu organismi maapallolla. Niiden valtava biomassa, monipuolisuus ja kyky kierrättää kemialliset elementit tekevät niistä tärkeän ekosysteemien osan. Tämä pätee erityisesti äärimmäisissä ympäristöissä, joissa bakteerit suorittavat useiden organismien normaalisti tekemän työn.
Bakteerien sulatus
Kemoheterotrofiset bakteerit lähtevät hiilestä ja energiasta, jota he tarvitsevat selviytymiseen orgaanisesta aineesta. Nämä bakteerit ovat hajottajia, sulavat ruokansa vapauttamalla entsyymejä ympäröivään ympäristöön. Entsyymit hajottavat orgaanisen aineen yksinkertaisiksi yhdisteiksi, kuten glukoosiksi ja aminohapoiksi, jotka bakteerit voivat absorboida. Koska pilkkominen tapahtuu bakteerisolun ulkopuolella, sitä kutsutaan solunulkoiseksi pilkkomiseksi. Muut bakteerit, nimeltään kemoautotrofit, saavat energiansa epäorgaanisista kemikaaleista ja hiilensä hiilidioksidista tai vastaavasta yhdisteestä. Fotoautotrofit saavat energiaa valosta. Nämä bakteerit eivät hajoa orgaanista ainetta, mutta ovat tärkeitä ravinteiden kiertoon.
Hiili- ja ravinnepyöräily
Bakteerit ovat tärkeä osa hiili- ja typpisykliä. Kuten kasvit, fotoautotrofit ja kemoautotrofit ottavat ilmasta hiilidioksidia ja muuttavat sen soluhiileksi. Tämä tarkoittaa, että hiili kiinnittyy tai erottuu bakteereihin. Kemoheterotrofeilla on päinvastainen rooli hiilikierrossa, ja ne vapauttavat hiilidioksidia ympäristöön hajottaessaan orgaanista ainetta. Typpeä kiinnittävät bakteerit, kuten syanobakteerit, sisällyttävät ympäristön typpeä aminohappoihin ja muuhun solumateriaaliin. Jotkut typpikiinnittimet muodostavat symbioottiset suhteet kasveihin tarjoamalla niille typpeä ja vastaanottaen hiiltä vastineeksi. Kemoheterotrofeilla on tärkeä rooli typpisyklissä, koska orgaanisen aineen solunulkoinen hajotus vapauttaa liukoista typpeä ympäristöön, missä kasvit ja typpeä kiinnittävät bakteerit voivat ottaa sen vastaan.
biofilmin
Mikrobit ovat paremmin varustettuja hajottamaan kovia kasviaineita kuin muun tyyppiset hajottajat. Bakteerit muodostavat biokalvoiksi kutsuttuja pesäkkeitä muiden bakteerilajien, sienten ja levien kanssa. Biofilmissä eläminen tarjoaa suojaa ja mahdollistaa ravinteiden ja geneettisen materiaalin jakamisen. Biokalvot alkavat hajoamisprosessin monissa ekosysteemeissä. Virroissa ja järvissä monet makean veden selkärangattomat eivät voi käyttää lehtiä, ennen kuin biofilmi on ”säätänyt” ne. Mikrobinen ilmastointi pehmentää lehtiä hajottamalla monimutkaisia kemiallisia yhdisteitä, kuten ligniiniä ja selluloosaa. Tämä helpottaa selkärangattomien sulamista. Biofilmit tarjoavat samantyyppisiä palveluita maanpäällisissä ekosysteemeissä.
Anaerobiset olosuhteet
Suurin osa organismeista tarvitsee happea selviytyäkseen, mutta happea ei aina ole saatavissa ympäristössä. Ympäristöjä, joissa puuttuu happea, tunnetaan anaerobisina. Ympäristöihin, jotka voivat olla anaerobisia, kuuluvat merenpohja, lehtihiekkakerros metsässä ja maaperä. Anaerobiset ympäristöt voivat johtua siitä, että happi ei pääse liikkumaan materiaalin läpi, esimerkiksi tiheästi pakatussa maaperässä, tai kun mikrobit kuluttavat happea nopeammin kuin se voidaan korvata. Onneksi hajoaminen ja ravinteiden kierto voivat jatkua ilman happea. Monet mikrobit kykenevät vaihtamaan happea muihin aineisiin, kuten nitraatti- ja sulfaatti-ioneihin. Jotkut ryhmät, kuten metaaniogeenit, jotka tuottavat metaania, eivät siedä happea ollenkaan.