Кишечная палочка редуцент или продуцент

Продуценты, консументы и редуценты в структуре биологических сообществ

Согласно функциональной классификации живых организмов, их подразделяют на три основные группы:

Первые продуцируют органические вещества из неорганических, вторые подвергают их различным преобразованиям, миграции, концентрации и т.д., а третьи – разрушают в процессе минерализации до образования простейших неорганических соединений. Рассмотрим роль этих групп организмов в круговороте веществ более подробно.

Продуценты

К группе продуцентов относятся автотрофы (фототрофы – в основном растения, и хемотрофы – преимущественно некоторые бактерии). В наземных экосистемах продуценты являются доминантами по массе, численности (не всегда) и энергетической роли в экосистемах. В водных экосистемах по биомассе они могут и не доминировать, однако по численности и роли в сообществе остаются доминантами.

Результатом деятельности продуцентов в экосистемах является валовая биологическая продукция - суммарная или общая продукция особей, сообществ, экосистем или биосферы в целом, включая расходы на дыхание. Если исключить расход энергии на обеспечение жизнедеятельности самих продуцентов, то остается чистая первичная продукция. На всей территории суши она составляет 110-120 млрд. т сухого вещества, а моря 50-60 млрд. т. Первичная валовая продукция в два раза больше.

Количество валовой (и чистой) первичной продукции экосистем и биосферы в целом определяется проективным покрытием территории продуцентами (максимально – до 100% в лесах, и даже более, поскольку существует ярусность, и одни продуценты находятся под пологом других), и эффективностью фотосинтеза, которая очень низка. Для образования биомассы используется лишь около 1% солнечной энергии, поступившей на поверхность растительного организма, обычно существенно меньше.

Консументы

Консументы, в противоположность продуцентам, всегда гетеротрофны, питаются готовыми органическими феществами. К ним относятся животные, некоторые грибы и бактерии (ведущие паразитический образ жизни, т.е. питающиеся живыми растениями или животными, вызывая их заболевания и гибель, большинство грибов и бактерий относятся к редуцентам), а также некоторые растения, лишенные хлорофилла и ведущие паразитический образ жизни за счет других растений.

Пищей для консументов служат продуценты (для консументов первого порядка) или другие консументы (для консументов второго и последующих порядков). Подразделение консументов на порядки иногда встречает определенные трудности, когда, например, состав пищи какого-либо вида включает как растительный корм, так и животный, причем добываемые ими консументы сами могут относиться к разным порядкам. Однако в каждый определенный момент времени любой консумент относится к вполне определенному порядку.

В различных экосистемах на долю консументов приходится разное количество перерабатываемой первичной продукции. Так, в лесных сообществах консументами суммарно потребляется от 1% до 10% чистой первичной продукции растений, редко больше. Остальная органика идет в опад за счет гибели растений и их частей (например, опавшие листья), и частично также потребляется консументами (детритная цепь питания), частично перерабатывается редуцентами. В открытых травянистых сообществах (луга, степи, пастбища) консументами может потребляться до 50% биомассы живых растений (обычно существенно меньше). Близкие показатели характерны для прибрежных сообществ океанов (где продуцентами служат водоросли-макрофиты) и пресноводных экосистем. В пелагических океанических сообществах, основанных на фитопланктоне, консументами выедается до 90% формируемой продуцентами биомассы.

Ассимилированная продукция консументов - съеденная пища минус органическое вещество экскрементов. В свою очередь чистая продукция консумента любого уровня - это ассимилированная чистая продукция за вычетом расходов на дыхание.

Редуценты

Редуценты (редукторы) – неотъемлемая часть любой экосистемы. Они разрушают высокомолекулярные органические вещества отмерших организмов и используют высвобождающуюся при этом энергию для собственной жизнедеятельности, при этом в биотический круговорот возвращаются минеральные вещества, которые затем вновь используются продуцентами. Как правило, редуценты имеют мелкие размеры. Иногда выделяют группу так называемых макроредуцентов, включая в нее всех относительно крупных потребителей отмершей органики, которые входят в состав детритной пищевой цепи. При таком понимании к редуцентам относят многих беспозвоночных – насекомых, червей и т.д.

ЗАКОН УТИЛИЗАЦИИ. ВСЁ ДОЛЖНО КУДА-ТО ДЕВАТЬСЯ.

Этот закон природы должен постоянно действовать. Что это значит? Что от этого зависит? Вопросов много. Дело всё в том, что закон Утилизации является основой биотического круговорота веществ в природе. На нём основано равновесие в экологических системах, в экопирамидах.
Повторяем. Все экосистемы (большие, мелкие, средние) основаны на том, что процесс передачи энергии происходит от одной ступени экологической пирамиды к другой - по трофическим уровням. Так зелёные растения (продуценты - автотрофы) ежегодно образуют огромное количество тонн органического вещества, которое служит пищей животным (консументам - гетеротрофам). Консументы делятся на консументы 1-го порядка (это фитофаги - заяц, суслик, олень, слон), 2-го порядка (это зоофаги хищники - волк, ястреб) и консументы 3-го порядка (это зоофаги падальщики - орлы-стервятники, шакалы).
В таких пищевых цепочках каждое звено выполняет свою роль. Однако не было бы никакого экологического равновесия, если бы представители этих ступеней - звеньев, погибая, не подвергались бы утилизации (разложению). Остатки растений, животных и отходы их жизнедеятельности образуют, так называемый, детрит, который очень быстро накапливается, если не будет подвергнут утилизации. И это очень важно.
Организмы, которые занимаются утилизацией детрита - остатков растений и животных, называются детритофагами - редуцентами, или разлагателями.
Детритофаги в природе делятся на редуцентов промежуточных и конечных.
Промежуточные редуценты.
Это черви, личинки жуков - могильщиков и жуков - трупоедов, личинки мух, многоножки и многие другие беспозвоночные животные.
Конечные редуценты, которые завершают утилизацию - переводят в конечном итоге органические вещества в минеральные соли. Это грибы, микроорганизмы гнилостные и, в частности, бактерии - нитрификаторы и аммонификаторы.
Однако промежуточные редуценты часто являются строго специфическими, т.е. приспособлены для утилизации какого-то одного вида детрита. К примеру, жуки - навозники откладывают свои яйца не во всякий помёт, а только в определённый.Так жуки-навозники Австралии, которые питаются помётом кенгуру, не смогли утилизировать помёт коров, которых завезли туда в своё время. И горы этого по-мёта завалили буквально все экосистемы. Кенгуру (основные фитофаги Австралии) чуть не погибли. Пришлось завозить туда потом специфи-ческих жуков-навозников, чтобы всё восстановить.
Поэтому к интродукции (завозу животных, растений) нужно относиться очень серьёзно, продуманно.
Если же мы коснёмся мира бактерий со средой обитания "в теле", то и там процесс утилизации стоит на особом внимании. Ведь бактерии, которые живут, к примеру, в теле человека (комменсалы), должны также утилизироваться (каждый вид в своём месте и в своё время), иначе могут наступить необратимые процессы.
При этом бактерии - комменсалы также обладают специфичностью, являясь редуцентами. Так эпидермальный стафилококк питается "отходами" кожных желёз человека, а бактерия коли переваривает (утилизирует) сахара в толстом кишечнике. И поэтому они могут выполнять свою функцию, не причиняя вреда хозяину, находясь только в строго определённом месте. К примеру, эта кишечная палочка человека (бактерия коли) должна быть только человеческой и должна находиться - жить только в толстом кишечнике его. Там она является хозяйкой - подавляет (утилизирует) патогенную микрофлору (включая анаэробы), выделяя кислоту при переваривании лактозы, сахарозы, маннита. Но надо знать, что при попадании кишечной палочки в тонкий кишечник или в желудок человека, наступает заболевание. У новорожденных детей это заболевание (диспепсия) протекает очень тяжело.
Итак, три ступени экосистемы обеспечивают биотический круговорот веществ. Биосфера сама организована по принципу безотходного производства - продукты жизнедеятельности одних организмов используются другими организмами.
Всё утилизируется в биологическом круговороте биосферы.
Но поскольку люди сейчас являются очень важным звеном на Земле и глобальная природная экосистема является уже глобальной социоэкосистемой, то естественно природе нужно помогать, или хотя бы не мешать, не вламываться бездумно в её природные законы.

ПРОБЛЕМА ОТХОДОВ.
Отходы промышленного и сельскохозяйственного производства требуют правильных решений в их утилизации. Безотходный способ производства - это одно из важнейших решений утилизации отходов. Однако, кроме производственных отходов, накапливаются постоянно бытовые отходы. Это отрицательный результат образа жизни человечества. Свалки уже не могут вместить и предприятия переработать накапливающийся постоянно мусор. Меняется образ жизни человека, и в этой связи количество бытовых отходов растёт неимоверно быстро. Особенно это касается городов. С таким количеством отходов природа уже сама справиться не может, так как, зачастую, в её природе нет нужных редуцентов. Искусственно созданные материалы, такие как пластмасса, полиэтилен, капрон (бутылки, пакеты, плёнки, обёрточный материал, памперсы и т.д.) не могут быть утилизированы самой природой. А ведь их становится всё больше и больше.
Пример из нашей повседневной жизни:
Мы покупаем в магазинах молоко и другую молочную продукцию в пакетах из пластика, а в недалёком прошлом вся молочная продукция продавалась в стеклянных бутылках многоразового пользования (помыл и сдал снова в
магазин). Кроме того, такая тара является экологически чистой. Ведь здоровье человека должно быть превыше всего (превыше всякого бизнеса).
Чем мы, люди, можем помочь природе в её очищении, т.е. что можем делать сами (ежедневно)? - Сжигать хотя бы то, что горит. В сельской местности это делать совсем просто. У многих в домах есть печки, а на летний сезон во дворах есть летние кухни с печами, или просто железные бочки.
А в городах ведь тоже что-то подобное можно сделать. Тоже есть дворы между домами, где можно под навесом сложить печи. Кстати там же можно сделать уголки отдыха со столом и скамейками. Хорошо посидеть у огонька - посмотреть на живой открытый огонь. Между прочим, ИРИДОТЕРАПИЯ (прямое воздействие светом пламени на радужную оболочку глаза) имеет огромное значение для поддержания здоровья человека. Интересен факт воздействия горящих свечей в церкви - человеку становится лучше. Взгляд ведь не хочется отрывать от пламени. А это и есть иридолечение.
Всего доброго, Господа!

Общее описание

Примерами гетеротрофов в биологии являются:

животные от простейших до человека;
грибы;
некоторые бактерии.

Строение гетеротрофов предполагает возможность расщепления сложных органических веществ до более простых соединений. В одноклеточных организмах органические вещества расщепляются в лизосомах. Многоклеточные животные поедают пищу ртом и расщепляют её в желудочно-кишечном тракте с помощью ферментов. Грибы поглощают вещества из внешней среды подобно растениям. Органические соединения всасываются вместе с водой.

По источнику питания гетеротрофы делятся на две группы:

консументы– животные, употребляющие в пищу другие организмы;
редуценты– организмы, разлагающие органические останки.

По способу питания (поглощения пищи) консументы относятся к фаготрофам (голозоям). В эту группу входят животные, поедающие организмы частями. Редуценты относятся к осмотрофам и поглощаются органические вещества из растворов. К ним относятся грибы и бактерии.

Гетеротрофы могут использовать в пищу живые и неживые организмы.
В связи с этим выделяют:

биотрофы– питаются исключительно живыми существами (травоядные и хищные животные);
сапротрофы– питаются мёртвыми растениями и животными, их останками и экскрементами.

К биотрофам относятся:

фитофаги– животные, питающиеся растениями (лошадь, виноградная улитка, пчёлы);
зоофаги– животные, использующие в пищу других животных (лиса, паук, осьминог);
паразиты– организмы, использующие в пищу тело хозяина, не убивая его (круглые черви, клещи).

К сапротрофам относятся животные, которые поедают трупы (гиены, грифы, тасманийский дьявол) или экскременты (личинки мух), а также грибы и бактерии, разлагающие органические останки.

Некоторые живые существа способны к фотосинтезу, т.е. одновременно являются и автотрофами, и гетеротрофами. Такие организмы называются миксотрофами. К ним относятся восточная изумрудная элизия (моллюск), цианобактерии, некоторые простейшие, насекомоядные растения.

Консументы

Многоклеточные животные являются консументами нескольких порядков:

первого– питаются растительной пищей (корова, заяц, большинство насекомых);
второго– питаются консументами первого порядка (волк, сова, человек);
третьего– употребляют в пищу консументов третьего порядка и т.д. (змея, ястреб).

Один организм может одновременно являться консументом первого и второго или второго и третьего порядка. Например, ежи в основном питаются насекомыми, но не откажутся от змей и ягод, т.е. ежи одновременно являются консументами первого, второго и третьего порядка.

Рис. 2. Пример пищевой цепочки.

Редуценты

Дрожжи, грибы и бактерии-гетеротрофы подразделяют по способу питания на три вида:

сапрофиты– используют в пищу продукты жизнедеятельности и разлагающиеся ткани животных и растений (большинство бактерий);
симбионты– находятся в тесной позитивной взаимосвязи с другими организмами (кишечная палочка человека, белые грибы и дуб);
паразиты– питаются за счёт другого организма, вызывая повреждения клеток и тканей (дизентерийная палочка, палочка Коха, спорынья).

Рис. 3. Грибы-сапрофиты.

Сапрофиты играют важную роль в круговороте веществ и являются редуцентами в пищевой цепочке. Благодаря редуцентам все органические останки разрушаются и превращаются в перегной – питательную среду для растений.

Вирусы не относятся ни к гетеротрофам, ни к автотрофам, т.к. имеют свойства неживой материи. Для размножения им не требуются питательные вещества.

Что мы узнали?

Гетеротрофы питаются готовыми органическими веществами, которые получают за счёт поедания других организмов – растений, грибов, животных. Такие организмы могут питаться живыми организмами или их останками (биотрофы и сапротрофы). К консументам, употребляющим в пищу другие организмы (растения, животные), относится большинство животных. К редуцентам, разлагающим органические останки, относятся грибы и бактерии.

Проблема взаимодействия живых организмов друг с другом и с неживой природой волновала и продолжает волновать практически всех естествоиспытателей. Однако научные теории, пытающиеся объяснить такое взаимодействие, появились сравнительно недавно, в конце девятнадцатого века, и до сегодняшнего дня изучение экосистем – одно из самых перспективных направлений в науке. Современная теория основывается на том положении, что в основе всякой экосистемы лежит деятельность трех групп живых организмов: продуцентов, консументов и редуцентов (бактерий и грибов).

Формирование систем

Иногда еще встречается ошибочное представление, что экосистема – это существующее на всей поверхности планеты Земля взаимодействие природных и живых ресурсов. Такой подход в корне не верен. На планете Земля существует масса экосистем, которые функционируют как на очень больших пространствах, так и на относительно маленьких территориях. Примеры экосистем можно встретить повсюду:

Озера, реки, моря и другие водоемы, каждый из которых имеет свою экосистему. Даже некоторые озера могут отличаться друг от друга по взаимодействию присутствующих в них организмов.
Лесная опушка.
Валежник с элементами гнилой древесины и т.д.

Возможность появления автономных экосистем практически ничем не ограничена. Даже животное, которое заражено паразитами, является экосистемой.

Компоненты взаимодействия

Если изучать только взаимодействие живых представителей биоценоза (экосистемы) между собой и с неживой средой, то их делят на три группы:

Продуценты – это растения и некоторые бактерии, которые производят органический материал (живую материю) из неорганических соединений. Трава, деревья, мхи, папоротники – все это примеры продуцентов.
Консументы – это в основном только животные, которые питаются той органикой, которую произвели продуценты. Не только волки и лисы – пример консументов, в качестве примера этой группы можно также привести коров, мышей, человека и многих других животных. Среди консументов есть также и растения-паразиты;
Редуценты – завершающий цикл биоценоза, который заключается в разложении органики (остатков живых существ продуцентов и консументов) на неорганические соединения, которые дальше по кругу идут в качестве материала для жизни продуцентов.

Разрушители

Над разрушением некогда бывшей консументом живой органики практически в каждой экосистеме трудятся бактерии и грибы. Редуцентов – растений или животных не бывает ни в одной экосистеме.

Благодаря каким механизмам бактерии получили возможность расщеплять органические сложные молекулы на простейшую неорганику, из которой когда-то продуценты синтезировали жизнь? Благодаря белкам, которые синтезируются в клетках бактерий-редуцентов.

Являясь высокомолекулярными соединениями на основе аминокислот, некоторые белки выступают катализаторами (ускорителями, активаторами) химических реакций. Такие белки называются ферментами.

Во взаимодействии бактерии-редуцента с отмершей органикой процесс разложения выглядит следующим образом:

В клетке бактерии вырабатывается белок – фермент. Белок, необходимый для разложения органики, локализуется на внешней оболочке бактериальной клетки. Такой фермент носит название экзофермент. Примером агрессивного фермента, который присутствует на внешней оболочке бактерии, является коллагеназа. Этот фермент расщепляет коллаген, который присутствует в кожных покровах живых организмов.
В процессе разложения органики бактерия утилизирует собственную энергию, которая вырабатывается либо за счет кислородного дыхания, либо в результате других энергетических процессов.
Обменяв энергию на питательные вещества, редуцент возвращает во внешнюю среду продукты такой переработки – неорганические вещества.

Польза для природы и человека

Общая глобальная польза редуцентов очевидна. Но кроме нее есть и факультативные бонусы, которые человеческое общество получило, изучая деятельность редуцентов. Первый антибиотик был природного происхождения, и в основе этого антибиотика лежит деятельность бактерии-разрушителя.

Изучение бактериальных ферментов, которые способны проникать внутрь отмерших органических клеток, дало толчок развитию направления, которое изучало возможность использования этих способностей для проникновения в живые клетки и их уничтожение. Именно так и был найден первый антибиотик естественного происхождения – пенициллин. В природе антибиотики в основном продуцируются такой бактерией-редуцентом, как актиномицета.

Позже были изучены возможности искусственного синтеза антибиотиков. Сейчас производство синтетических антибиотиков поставлено на конвейер.

Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.

Зачетные работы

1. Напишите определение популяции.

2. Распределите таксоны в правильном порядке:

а) отряд;
б) тип;
в) род;
г) царство;
д) класс;
е) семейство;
ж) вид.

3. В популяции действует движущий отбор:

а) если условия долго остаются без изменения;
б) если после кратких изменений происходит возврат к исходным условиям;
в) когда во внешней среде возникает и долго действует какой-то сильный фактор.

4. В одном из районов Скалистых гор была обнаружена популяция волков-альбиносов. Какой из приведенных ниже факторов эволюции не принимал участия в возникновении такой популяции:

а) движущий отбор;
б) дрейф генов;
в) изоляция?

5. Какой фактор эволюции способствует сохранению вида:

а) изоляция;
б) стабилизирующий отбор;
в) популяционные волны?

6. Из приведенных случаев подбери примеры к конкретным направлениям эволюции:

Э
В
О
Л
Ю
Ц
И
Я

1) прогрессивная(ароморфоз);
2) прогрессивная (идиоадаптация);
3) прогрессивная (дегенерация);
4) регрессивная.

а) вымирание динозавров;
б) возникновение разных подвидов синиц
в) слепота крота;
г) появление оперения у птиц;
д) появление легочного дыхания у земноводных;
е) появление разума у человека.

7. Соотнеси конкретные примеры с названиями доказательств эволюции

Д
О
К
А
З
А
Т
Е
Л
Ь
С
Т
В
А

1) биохимические;
2) биогеографические;
3) палеонтологические;
4) морфофизиологические.

1. Как доказать, что славянин и индеец – представители одного вида, а озерная лягушка и травяная лягушка – разные виды?

2. Что такое раса? Почему расизм как политическое движение антинаучен?

3. Дайте как можно более подробное определение понятия эволюция.

4. Составьте систему понятий:

лисы, хордовая, лиса степная, животные, многоклеточные, одноклеточные, млекопитающие, собачьи.

1. Установите соответствие:

а) аквариум;
б) живые организмы озера;
в) лишайник;
г) муравейник;
д) степь;
е) поле пшеницы;
ж) нерпы озера Байкал.

1) организм;
2) популяция;
3) биоценоз;
4) биогеоценоз;
5) агроценоз;
6) экосистема.

2. Определите место видов организмов в экосистеме (П – продуценты; К – консументы; Р – редуценты):

1) олень;
2) жук-навозник;
3) одноклеточные водоросли;
4) дизентерийная амеба;
5) ель;
6) дятел;
7) волк;
8) гриб подосиновик;
9) гнилостная бактерия.

3. Найдите в предыдущем списке:

консументы первого порядка – К1;
консументы второго порядка – К2;
консументы третьего порядка – К3.

4. Разделите экологические факторы на три группы (Аб – абиотические; Б – биотические; Ан – антропогенные):

1) УФ-радиация;
2) уровень шума;
3) наличие паразитов;
4) прокладывание оросительных каналов;
5) осушение болот;
6) вымирание динозавров;
7) уровень влажности;
8) морские приливы;
9) долгота дня;
10) уровень радиационного фона.

5. Установите соответствие:

а) конкуренция; ++
б) комменсализ; +0
в) амменсализм; ––
г) хищничество; –0
д) симбиоз; +–
е) паразитизм;

1) лесной колокольчик и ель;
2) собака и репейник;
3) щука и карась;
4) кустарник и вьюнок;
5) береза и подберезовик;
6) черная крыса и серая крыса;
7) человек и таракан;
8) человек и головная вошь;
9) человек и кишечная палочка.

6. Найдите соответствие между значением экологического фактора и результатом его влияния на организм.

1. Дайте определение закона конкурентного исключения Гаузе.

2. Дайте определение правилу пирамиды массы.

3. В одном озере живут окунь, ерш, карась, щука, плотва. В соседнем, изолированном от первого, водоеме обитают окунь, щука, судак, лещ, плотва. Сколько видов и сколько популяций населяют оба водоема?

4. Чем отличается живая система от искусственной (техногенной)?

5. Сравните природную экосистему с агроценозом по следующим параметрам:

– энергия;
– почва;
– отходы.

6. Перечислите как можно больше экологических факторов, влияющих на жизнедеятельность одного из видов:

– комары в речной долине;
– голубь в городе;
– зайцы в зоне смешанных лесов;
– дождевые черви в местах активного земледелия;
– человек в мегаполисе;
– человек в условиях длительной экспедиции в районах Крайнего Севера.

7. Составьте систему понятий:

продуценты;
консументы;
редуценты;
животные;
растения;
бактерии;
грибы.

8. Составьте пищевую цепь для любого сообщества из 4–5 трофических уровней. Рассчитайте для нее пирамиду биомассы.

а) Ж.Б. Ламарком;
б) Н.И. Вавиловым;
в) В.И. Вернадским;
г) Д.И. Менделеевым.

3. Верхний предел жизни биосферы ограничен:

а) отсутствием кислорода;
б) низкими температурами;
в) концентрацией УФ-лучей.

4. Биомасса составляет от всей массы биосферы:

5. Перечислите основные биогеохимические функции биосферы и расшифруйте их смысл.

6. NO₂ в NO₃ в почве превращают:

а) нитрифицирующие бактерии;
б) азотфиксирующие бактерии;
в) клубеньковые бактерии;
г) синезеленые бактерии.

7. Биосфера осуществляет основную функцию нейтрализации вредных отходов жизнедеятельности:

а) путем вывода этих отходов из круговорота веществ;
б) путем усвоения этих отходов другими видами;
в) путем накапливания этих отходов в специальном виде.

а) знать закономерности природных процессов, происходящих в биосфере;
б) использовать природосберегающие и природоохранные технологии;
в) осознать и принять иерархию ценностей, в которой экологический императив занимает главенствующее положение?

1. Дайте развернутое определение биосферы.

2. Перечислите основные направления деятельности человека по охране биосферных ресурсов.

3. Какие виды энергии и как человечество может использовать для своих нужд с наименьшим ущербом для планеты?

4. Опишите круговорот одного из веществ или элементов (C, N, O, H₂O, S, P).

Обязательная часть. 2. А–б; Б–а; В–в,г; Г–в.

Дополнительное задание. 2. а–7; б–1; в–5; г–3; д–3; е–3; ж–6; з–2; к–4; л–6; м–7.

Обязательная часть. 1. в. 3. б. 4. 1–в; 2–а; 3–б; 4–г; 5–з; 6–е,д; 7–д; 8–д; 9–ж. 5. Первая диаграмма – земная кора.

Обязательная часть. 1. 2. 2. 3.

Обязательная часть. 1. 1–д; 2–г; 3–е; 4–з; 5–ж; 6–б. 4. г ® в ® а ® д ® б.

Обязательная часть. 1. б,г. 2. г. 3. Катаболизм: в,д. Анаболизм: а, б, г, е. 4. 1 – а, б, в, д, е; 2 – а, б, в, г, д, е.

Обязательная часть. 1. Г–профаза; А–метофаза; В–анафаза; Б–телофаза. 2. в. 3. б. 4. а. 5. Митоз – б, г. Мейоз – а, в, д, е, ж.

Обязательная часть. 1. а. 2. б, в, д. 3. Ядро, хромосомы, митохондрии, клеточный центр. 4. б. 5. в.

Обязательная часть. 2. б.

Обязательная часть. 1. а. 2. а–д, б–ж, г–е; 3. а–2; б–8; в–1; г–1. 4. в. 5. б. 6. Сначала – в, затем – б, г.

Обязательная часть. 1. Наследственная изменчивость: А–1; Б–2; В–1; Г–1. Ненаследственная изменчивость: А–2; Б–1; В–2; Г–2. 2. 3. 3. 3, 4. 4. 3. 5. 3. 6. 3. 7. 1, 2, 3.

Обязательная часть. 3. в. 4. а. 5. б. 6. 1–д,е; 2–б,г; 3–в,а. 7. 1–г; 2–б; 3–в; 4–а.

Обязательная часть. 1. 1–в; 2–ж; 3–б; 4–д; 5–е; 6–г,д. 2. П – 3, 5. К – 1, 2, 4, 6, 7. Р – 8, 9. 3. К1–1; К2 – 2, 4, 6, 7; К3 – 2, 6, 7. 4. Аб – 1, 2, 7, 8, 9, 10. Б – 3, 6. Ан – 4, 5 (1, 2, 10).

ЖАНРЫ 360
АВТОРЫ 259 175
КНИГИ 595 971
СЕРИИ 22 314
ПОЛЬЗОВАТЕЛИ 557 907

У бактерий дурная слава. Всем известно, что они причиняют нам опасные болезни: туберкулез, брюшной тиф, дизентерию, холеру, проказу. Но многие ли знают, что есть и полезные бактерии? Мало даже сказать полезные — просто необходимые нам! Жизнь на Земле была бы невозможна без бактерий.

Форма тела у бактерий бывает трех типов: круглая, спиральная и палочковидная.

Круглых бактерий называют кокками: монококками, когда это одиночные шарики, диплококками, когда они двойные, тетракокками, когда соединены вместе четыре шарика, сарцинами — если шариков восемь или больше, стрептококками, когда круглые бактерии образуют цепочку, словно нанизанные на нитку бусинки, и стафилококками, если они громоздятся беспорядочной кучей.

Спиральные бактерии — это вибрионы (тело их лишь слегка изогнуто), спириллы закручены в один или несколько витков, а спирохеты — в тонкие и мелкоизвитые спирали.

Бактерии-палочки образуют две группы: обычных бактерий и бацилл. У первых не бывает спор. Вторые, когда внешние условия неблагоприятны, отделяют внутри своего тела от наполняющей клетку протоплазмы маленький, овальный и блестящий комочек живого белка — спору. (После этого бацилла распадается.) Спора окружена плотной оболочкой, максимально обезвожена и может без вреда для заключенной в ней искорки жизни переносить сокрушительные удары враждебных стихий. Например, давление в 20 тысяч атмосфер! [25] Или космический холод в — 253 градуса! Нагревание до 90, а некоторые споры — и до 140 градусов!

Годами лежит в летаргическом покое этот законсервированный квант жизни, чтобы когда-нибудь потом, попав в условия более благоприятные, пробудиться. Плодиться, плодиться без счета, без меры! — единственная теперь забота вновь возрожденной бациллы.

И хотя размножается она самым примитивным образом — разрывается пополам, — число ее потомков вскоре достигает астрономической величины. Ведь каждая половинка уже через 20–30 минут снова делится надвое и так без конца. Одна кишечная бактерия, например, поселившись у нас в животе, за сутки производит на свет 2 72 потомков! Многие из них, слава богу, гибнут, иначе через несколько недель не только наше чрево, но вся планета не вместила бы бесчисленные легионы невидимок: уже через 4–5 дней они наполнили бы до краев все океаны и моря.

Допустим к примеру, что они делятся каждые полчаса. Через час из одной бактерии образуются четыре. К концу второго часа их будет уже 16, к концу третьего — 64. Дальше число их, увеличиваясь в геометрической прогрессии, быстро достигает цифр, которыми помечены столбовые вехи в космосе. Через 15 часов бактерий будет уже около 1 000 000 000, а еще через сутки с небольшим — 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000.

И если даже каждая из них занимает в пространстве не больше одного кубического микрона, то октильон бактерий (а приведенная выше цифра и есть октильон) с трудом удалось бы упаковать в баке высотой, шириной и длиной в километр. Чтобы перевезти такую гору бактерий, потребуется состав из 20 миллионов вагонов!

Конечно, производя эти вычисления, мы предполагали, что ни одна из новорожденных бактерий не умирает, по крайней мере в течение двух первых суток. Но, к счастью, этого никогда не случается: большинство из них погибает. Да и темп деления мы выбрали наиболее оптимальный; далеко не все бактерии размножаются так быстро. Туберкулезные бактерии, например, делятся лишь раз в полтора дня.

Продуценты, консументы, редуценты

Много среди бактерий сапробов, которые вызывают гниение белков и других органических веществ, разлагают их на более простые составные части — снова на углекислый газ, например, и аммиак.

Эти бактерии очень полезны. Горы мертвых тел лежали бы повсюду, если бы не бактерии [26] . Они освобождают планету от растений и животных, в которых уже угасла жизнь. Сгнивая (с помощью бактерий), прах трупов возвращается в землю, из которой еще недавно извлекли его в виде почвенных солей корни растений, превратили, добавив еще кое-что; в сахар, клетчатку, белок и жир и отложили в своих листьях, стеблях и семенах. Затем эти готовые уже пищевые концентраты попали в желудок коровы, козы или другого травоядного зверя либо насекомого и птицы. Желудок переварил растительные ткани, кишки их всосали, кровь разнесла по всем клеточкам тела, и там из продуктов, заготовленных растениями, выросли новые ткани животного. А когда животное умерло, гнилостные бактерии снова вернули матери Земле вещества его тела: цикл замкнулся.

Продуценты — у нас растения, только они наделены волшебным хлорофиллом, способным консервировать солнечную энергию в белках, сахарах и жирах, создавая их при блеске Солнца из воды и углекислого газа. Сахар растения растворяют в своих соках, а кислород выделяют в атмосферу (если растение сухопутное) или в воду (если оно водяное). Эти интимнейшие процессы созидания протекают в крупинках хлорофилла, наполняющих все зеленые ткани растений. Энергию, необходимую для синтеза, хлорофилл улавливает из световых лучей, главный поставщик которых на Земле — Солнце.

Поэтому все органические вещества, изготовленные растениями, Климент Аркадьевич Тимирязев называл концентратами солнечной энергии или, попросту говоря, солнечными консервами.

Затем растения преобразуют сахар в разного рода органические кислоты, добавляют к ним азот и другие вещества, добытые из почвы, и создают в своих тканях белки и жиры.

Животные питаются уже готовыми продуктами, синтезированными растениями. Их, животных, называют поэтому консументами — пожирателями.

Животные, кстати сказать, и дышат кислородом, который выделяют при фотосинтезе растения. Когда-то, на заре жизни, до того, как разрослись на Земле леса, в атмосфере почти не было кислорода, и на планете, надо полагать, тогда очень трудно дышалось. Это растения напустили под голубой купол животворный газ. Они и сейчас продолжают пополнять его запасы в небесах. Поэтому ночью (в темноте) хлорофилл не работает, кислорода в воздухе меньше, а углекислого газа больше, чем днем.

Насколько деятельное участие принимают бактерии в сыроварении, показывает следующий факт: в одном грамме только что приготовленного сыра можно насчитать до 33 миллионов, а в сырной корочке — даже 150 миллиардов бактерий.

Бактерии, не образуя спор, переносят давления лишь до 6 тысяч атмосфер.

Подсчитали, что если бы кости зверей, обитавших на Земле в ледниковый период и позже, не сгнили бы, они покрыли бы сушу сплошным слоем толщиной в полтора-два метра.

Читайте также: