Съдържание
Бактериите консумират органични вещества и други съединения и ги рециклират в вещества, които могат да бъдат използвани от други организми. Бактериите могат да живеят навсякъде, където има вода. Те са по-многобройни, могат да се възпроизвеждат по-бързо и могат да преживеят по-тежки условия от всеки друг организъм на Земята. Огромната им биомаса, гъвкавостта и способността да рециклират химичните елементи ги правят важен компонент на екосистемите. Това е особено вярно в екстремни среди, където бактериите извършват работа, която обикновено се извършва от редица организми.
Бактериално храносмилане
Хемохетеротрофните бактерии източник на въглерод и енергия, които са им необходими, за да оцелеят от органичната материя. Тези бактерии се разлагат, усвоявайки храната си, отделяйки ензими в околната среда около тях. Ензимите разграждат органичната материя до прости съединения, като глюкоза и аминокиселини, които могат да бъдат абсорбирани от бактериите. Тъй като храносмилането се извършва извън бактериалната клетка, то е известно като извънклетъчно храносмилане. Други бактерии, наречени хемоавтотрофи, получават енергията си от неорганични химикали и въглерод от въглероден диоксид или свързано съединение. Фотоавтотрофите получават енергия от светлината. Тези бактерии не разграждат органичната материя, но са важни за колоезденето на хранителни вещества.
Колоездене с въглерод и хранителни вещества
Бактериите са ключов компонент на въглеродния и азотния цикъл. Подобно на растенията, фотоавтотрофите и хемоавтотрофите приемат въглероден диоксид от въздуха и го превръщат в клетъчен въглерод. Това означава, че въглеродът се фиксира или отделя в бактериите. Хемогетеротрофите играят обратна роля в въглеродния цикъл, отделяйки въглероден диоксид в околната среда, когато разлагат органичната материя. Азотфиксиращите бактерии, като цианобактерии, включват азот от околната среда в аминокиселини и друг клетъчен материал. Някои азотни фиксатори образуват симбиотични връзки с растенията, като им осигуряват азот и получават въглерод в замяна. Хемохетеротрофите играят жизненоважна роля в азотния цикъл, тъй като извънклетъчното храносмилане на органичните вещества освобождава разтворим азот в околната среда, където може да бъде погълнат от растения и азотфиксиращи бактерии.
биофилм
Микробите са по-добре оборудвани за разграждане на твърда растителна материя в сравнение с други видове разлагащи се вещества. Бактериите образуват колонии, известни като биофилми, с други бактериални видове, гъбички и водорасли. Животът в биофилм осигурява защита и позволява споделяне на хранителни вещества и генетичен материал. Биофилмите започват процеса на разлагане в много екосистеми. В потоци и езера много сладководни безгръбначни не могат да използват листа, докато не бъдат „обусловени“ от биофилма. Микробното кондициониране омекотява листата, като разгражда сложни химични съединения, като лигнин и целулоза. Това улеснява усвояването на листата на безгръбначните. Биофилмите предоставят същия тип услуга в сухоземните екосистеми.
Анаеробни условия
Повечето организми се нуждаят от кислород, за да оцелеят, но кислородът не винаги е наличен в околната среда. Среди, в които липсва кислород, са известни като анаеробни. Средата, която може да бъде анаеробна, включва океанското дъно, слоя от листни отпадъци върху горските подове и почвата. Анаеробната среда може да бъде причинена, когато кислородът не може да се движи през материал, например в плътно опакована почва или когато микробите консумират кислород по-бързо, отколкото може да бъде заменен. За щастие, разграждането и циклирането на хранителните вещества са в състояние да продължат при липса на кислород. Много микроби са в състояние да заместват кислорода за други вещества, като нитратни и сулфатни йони. Някои групи като метаногените, които произвеждат метан, изобщо не могат да понасят кислород.