БАКТЕРИИ

(от греч. bakterion - палочка) широко распространенная в природе группа микроорганизмов с прокариотным типом строения клетки (лишены ядра, окруженного ядерной мембраной). Бактерии, как правило, одноклеточные организмы. Некоторые из них после деления могут соединяться друг с другом, образуя нити или иные скопления из  нескольких клеток. В среднем линейные размеры бактерий находятся в пределах 0,5-3-10"3 мм, однако длина некоторых бактериальных клеток может достигать 0,5 мм.

Согласно современным представлениям, бактерии относятся к надцарству прокариот, которое подразделяется на 2 царства: архебактерии и бактерии (см. Царства живых организмов). Архебактерии (Archaebacteria), многие из которых синтезируют метан, выживают в экстремальных экологических условиях и напоминают организмы, существовавшие па рашшх этапах развития жизни. В царство бактерий (Bacteriobiota, или Bacteria) входят не только истинные бактерии (Eubacteria, одноклеточные организмы, имеющие форму палочек, реже - кокков, т. е. шаровидные), но и актиномицеты (формируют ветвящийся мицелии), цианобактерии, или сине-зеленые водоросли (способны к фотосинтезу и фиксации атмосферного азота), миксобактерии (слизистые палочковидные бактерии с тонкими стенками), хламидобактерии (палочковидные нитчатые железобактерии), нитчатые серобактерии (хемосинтезирующие бактерии, откладывающие серу вокруг клетки), микоплазмы (группа самых мелких бактерий), спирохеты (тонкие спиралевидные бактерии), риккетсии (облигатные паразиты).

Бактерии очень разнообразны и разделяются по типам питания на следующие группы: 1) фотоавтотрофы, использующие энергию солнечного света; содержат пигменты (хлорофиллы и каротиноиды) и потому окрашены в зеленый, сине-зеленый, красный и оранжевый цвета; в этой группе есть бактерии, которые фотосинтезируют с выделением кислорода и без выделения кислорода (напр. цианобактерии); 2) хемоавтотрофы, использующие энергию окисления неорганических веществ (соединений серы, метана, аммиака, нитритов, соединений двухвалентного железа и др. металлов); 3) хемогетеротрофы, получающие энергию при разложении органических веществ до минеральных соединений; к этой группе относится большинство бактерий, в т. ч. очень важные сапрофиты, паразиты и симбионты, использующие в пищу очень широкий спектр химических веществ; 4) фотогетеротрофы - малочисленная группа пурпурных несерных бактерий, использующих в качестве источника энергии свет, а в качестве источника углерода - органические соединения, синтезируемые др. организмами.

Бактерии существовали на протяжении всей геологической истории Земли. Остатки бактерий обнаружены в осадочных породах, имеющих возраст более 3,5 млрд лет (см. Биогенные вещества). Бактерии освоили самые разнообразные среды обитания: они живут в почве, воде, воздухе, на внешних покровах животных и растений, а также внутри живых организмов. Бактерии можно обнаружить даже в горячих источниках, где они живут при температуре выше 70 °С. Б. характеризуются высокой концентрацией: в 1 г плодородной почвы может находиться около 100 млн, а в 1 г парного молока - более 3 млн бактерий. Несмотря на очень мелкие размеры бактериальных клеток, общая масса бактерий, обитающих на Земле, превышает массу всех др. живых организмов вместе взятых. Сейчас известно около 2500 видов бактерий.

Бактерии играют важную роль в функционировании экологических систем земного шара. Бактерии принадлежит ведущая роль в круговороте веществ в природе. Некоторые бактерии - автотрофные организмы - вносят большой вклад в круговорот углерода. Бактерии регулируют плотность популяций организмов, вступают с растениями и животными в симбиотические отношения. Важное значение имеет симбиоз растений с азотфиксирующими бактериями, которые осуществляют азотфиксацию, т. е. связывание молекулярного азота (N2) атмосферы и перевода его в азотистые соединения. Широко известны симбиотические связи бобовых растений с клубеньковыми бактериями из рода Rhizoит, которые образуют клубеньки на корнях. Азотфиксирующие актиномицеты участвуют в образовании клубеньков у многих древесных пород, напр.: ольхи (Alnus), восковницы (Myrica), облепихи (Hippophae), лоха (Eleagnus) и др. Некоторые азотфиксирующие Б. обнаружены на листьях растений.

Многие виды цианобактерий также способны фиксировать атмосферный азот. Цианобактерий обнаружены во мхах, в частности в сфагновых мхах. Между мхами и цианобактериями существуют симбиотические отношения. Цианобактерий поселяются среди мхов как эпифиты. По наблюдениям на Крайнем Севере, в моховом покрове они фиксируют азота больше, чем на поверхности почвы, что связано с лучшими условиями тепла, увлажнения и реакции среды. Некоторые цианобактерий вступают в симбиотические отношения с грибами, образуя лишайники. Таких лишайников сравнительно немного, примерно 8 % их общего числа.

Сапротрофные бактерии наряду с грибами и беспозвоночными животными участвуют в разложении отмерших растений и др. организмов, а также экскрементов животных. В результате в распоряжение растений поступают доступные для них формы элементов минерального питания. Бактерии принимают большее участие, чем грибы, в снабжении растений доступными формами азота: они обеспечивают не только аммонификацию, но и нитрификацию. Нитрифицирующие бактерии относятся к гетеротрофным организмам. Благодаря их деятельности растения обеспечиваются не только аммонийным, но и нитратным азотом. Среди бактерий имеются, однако, денитрификаторы, в результате их деятельности часть нитратов превращается в газообразные формы (N2, NO, N20) и утрачивается для соответствующего биогеоценоза. Велико значение ризосферных бактерий в обеспечении детоксикации токсических веществ, выделяющихся из корней и поступающих в ризосферу извне.

Бактерии могут разлагать различные органические вещества. Именно поэтому интенсивно исследуется способность бактерий разлагать такие синтетические вещества, как пестициды, красители, а также нефть. Некоторые бактерии разлагают пестициды столь быстро, что ограничивают их воздействие на вредителей.

Многие бактерии относятся к паразитическим организмам и являются возбудителями очень серьезных заболеваний человека и животных, включая туберкулез, холеру, сибирскую язву, гонорею, дифтерит, столбняк. Бактерии вызывают болезни растений. Известно более 200 видов бактерий, которые признаны патогенами растений.

Бактерии находят применение при производстве антибиотиков. Многие бактерии необходимы для получения лекарств и др. химических соединений, напр. уксусной кислоты, аминокислот и ферментов. Производство сыров предполагает сбраживание лактозы до молочной кислоты, которая осаждает белки молока. Молочно-кислое брожение используется в процессе квашения капусты, засолки огурцов, а также при изготовлении силоса. Цианобактерия спирулина культивируется во многих странах для получения белковой добавки к пище человека и животных.

Лит.: Гусев М. В., Минеева Л. А. Микробиология. - М., 1985.