§ 9–10. Бактерии — крохотные разрушители органических веществ

Определения и обозначения

Бактерия — очень мелкий организм, обычно состоящий из одной клетки. В клетке бактерии нет оформленного ядра, которое есть у клеток растений и животных; также у неё нет хлоропластов. Поэтому бактерии устроены иначе, хотя, как и другие организмы, состоят из клеток. Это различие помогает понять, почему бактерии выделяют в особую группу живых существ.

Органическое вещество — вещество, входящее в состав живых организмов и их остатков. К таким веществам бактерии получают доступ, когда растение или животное погибает, а также когда остаются отходы. Органические вещества могут служить пищей: бактерии используют их, чтобы получать необходимое для жизни. Поэтому остатки организмов становятся для них не просто мусором, а источником питания.

Бактерия-разрушитель — бактерия, которая получает питательные вещества, разлагая остатки живых организмов и отходы. Она использует вещества из этих остатков и постепенно изменяет их состав. Такую бактерию называют разрушителем не потому, что она ломает остатки на куски, а потому, что преобразует их вещества. Это помогает понять её роль в природе.

Гниение — разложение органических остатков, происходящее при участии бактерий и сопровождающееся изменением их состава. Остаток не исчезает бесследно: его сложные вещества превращаются в другие, более простые. Гниение заметно, например, когда меняются вид и запах оставленной растительной пищи. Этот термин описывает один из способов разложения органических веществ.

Как это устроено

Бактерии трудно увидеть без увеличительных приборов, потому что отдельная бактерия очень мала. Даже множество бактерий может быть незаметно, пока они не образуют заметное скопление или не изменят окружающий материал. Маленький размер позволяет им занимать узкие пространства и попадать на самые разные поверхности. Поэтому бактерии встречаются в почве, воде и на остатках организмов.

Когда организм отмирает, его части остаются в окружающей среде и содержат органические вещества. Бактерии-разрушители используют эти вещества как пищу и постепенно изменяют их. Сложные вещества не пропадают сразу, а превращаются в более простые; при этом изменяются и сами остатки. Поэтому бактерии могут питаться не только готовой едой, но и веществами отмерших организмов.

Если бы остатки растений, животных и отходы не разлагались, они постепенно накапливались бы. Бактерии-разрушители помогают этого избежать, потому что преобразуют органические вещества. В результате вещества возвращаются в окружающую среду и могут снова участвовать в природных процессах. Так деятельность крошечных организмов связана с круговоротом веществ.

Скорость разложения зависит от условий, в которых находятся остатки и бактерии. В тепле бактерии обычно активнее, а влага помогает им вести жизнедеятельность. Поэтому в тёплом влажном месте разложение часто идёт быстрее, чем в холодном сухом. Это общее правило: другие особенности среды тоже могут влиять на процесс.

Разложение полезно в природе, потому что помогает перерабатывать остатки организмов. Оно важно и в хозяйстве: например, разлагающиеся растительные остатки могут стать частью почвы. Но сходные процессы могут происходить с продуктами, если они долго лежат в подходящих для бактерий условиях. Тогда продукты портятся и становятся непригодными для еды.

Бактерии-разрушители и разложение органических веществ

Читайте таблицу по строкам: в первой колонке указано, что сравниваем, во второй — что делают бактерии, а в третьей — к чему это приводит. Сравните условия и результат, чтобы увидеть, почему тепло и влага влияют на скорость разложения. Последняя строка показывает, что одна и та же деятельность может быть важна для природы и нежелательна для хранения продуктов.

Разбор задач

1. На опавшем листе обнаружили множество бактерий. Объясните, чем они могут питаться.

Решение

1. Сначала определим, что представляет собой лист: это часть растения, то есть остаток живого организма.
2. В тканях листа есть органические вещества, которые входили в состав растения.
3. Бактерии-разрушители могут использовать эти вещества как пищу и постепенно разлагать их.

Ответ: бактерии могут питаться органическими веществами опавшего листа, изменяя состав его тканей.

2. Два одинаковых растительных остатка положили в разные условия: один — в тёплое влажное место, другой — в холодное сухое. Где разложение, вероятнее всего, пойдёт быстрее и почему?

Решение

1. Сравним условия: для первого остатка есть тепло и влага, а для второго — холод и сухость.
2. Тепло и влага обычно делают бактерии активнее, поэтому они быстрее используют органические вещества.
3. В холодном сухом месте деятельность бактерий обычно замедляется, значит, и разложение идёт медленнее.

Ответ: быстрее, вероятнее всего, будет разлагаться остаток в тёплом влажном месте, потому что такие условия обычно благоприятнее для деятельности бактерий.

3. Объясните, как бактерии помогают разлагать опавшие листья и почему это важно для экосистемы.

Решение

1. Опавший лист — органический остаток, в составе которого есть вещества, оставшиеся от растения.
2. Бактерии используют эти вещества для питания и постепенно изменяют их, разлагая ткань листа.
3. Вещества из листа возвращаются в окружающую среду, а сам остаток не накапливается бесконечно.
4. Возвращённые вещества могут снова участвовать в природных процессах, поэтому разрушители поддерживают круговорот веществ.

Ответ: бактерии разлагают органические вещества листьев и возвращают вещества в окружающую среду. Это важно, потому что экосистема перерабатывает остатки организмов.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что бактерии питаются только готовыми продуктами. Такое представление возникает, если вспоминать лишь бактерии, которые портят пищу. Многие бактерии-разрушители получают питание из остатков организмов и отходов. Проверка: спросите себя, могут ли бактерии жить на опавшем листе; его органические вещества дают им пищу.

Ошибка: думать, что разложение — это простое исчезновение остатков. Остатки действительно могут становиться незаметными, поэтому легко решить, что они пропали бесследно. На самом деле органические вещества преобразуются, и их состав меняется. Проверка: объясните, куда делось вещество остатка: оно перешло в другие вещества и окружающую среду.

Ошибка: считать вредными все бактерии. Так можно подумать, если знакомы только случаи порчи продуктов или болезней. Бактерии-разрушители выполняют важную работу в природе, хотя некоторые бактерии вредят человеку. Проверка: различайте роль бактерий-разрушителей и возможные последствия деятельности отдельных бактерий.

Ошибка: полагать, что разложение всегда идёт одинаково быстро. Остаток может выглядеть похожим, но температура и влажность вокруг него различаются. Эти условия влияют на активность бактерий: в тепле и при наличии влаги она обычно выше. Проверка: сравните, какие условия более благоприятны для бактерий, прежде чем делать вывод о скорости разложения.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в теме, нужно знать, что живые организмы состоят из клеток. После гибели организма остаются органические вещества, и именно они могут стать пищей для бактерий-разрушителей. Это связывает тему бактерий с круговоротом веществ: остатки преобразуются, а вещества возвращаются в окружающую среду. Позже эти знания помогут понять, как образуется почва, как устроены экосистемы и какую роль в них играют организмы-разрушители.

Что запомнить

• Бактерии — микроскопические организмы.
• Многие бактерии получают пищу, разлагая органические остатки.
• Разрушители помогают возвращать вещества в окружающую среду.
• Тепло и влага обычно ускоряют деятельность бактерий.
• Не все бактерии вредны для человека.
• Бактерии могут участвовать в порче продуктов.