Bilo bi lijepo zamisliti da je anaerobno okruženje mjesto na kojem nitko ne vježba. Ali ne, nije to što je!
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
U anaerobnom okruženju nedostaje kisika.
Anaerobno znači "bez kisika", a suprotno je aerobnom. Dakle, okruženje s anaerobnim uvjetima upravo je to - mjesto u kojem nedostaje kisika koji treba ljudima, žirafama, ribama i mnogim drugim životima na Zemlji da bi preživjeli.
Ti organizmi koriste kisik kao važnu molekulu za prihvaćanje elektrona u staničnom disanju, niz kemijskih reakcija kojima se hrana pretvara u energiju. U nedostatku kisika, stanično disanje koristi alternativne molekule, poput nitrata, sulfata, sumpora i fumarata. Ili bi organizam mogao koristiti potpuno drugačiji proces stvaranja energije: vrenje. Fermentacija je, međutim, daleko manje učinkovita od staničnog disanja.
Primjeri anaerobnog okruženja uključuju tlo i blato, unutarnja crijeva određenih životinja i hidrotermalne otvore duboko pod morem. Ta mjesta zapravo nisu lišena života. Ali život koji tamo obično postoji mali je, često jednostaničan i izdržljiv.
Vrste anaerobnih bakterija
Neki bakterija su svestrani; mogu koristiti kisik za stvaranje energije kada je dostupna, ali mogu se prebaciti na drugu metodu staničnog disanja u anaerobnim uvjetima. To su tzv fakultativni bakterija. Nekim od ovih bakterija rast se usporava kad okoliš nalaže da se moraju prebaciti i osloniti na manje učinkovito anaerobno stanično disanje.
U kontrastu, koso anaerobni bakterije ne mogu preživjeti ako je kisika uopće. Obvezni anaerobi obično se nalaze u ljudskom tijelu, uključujući usta i gastrointestinalni trakt, a mogu uzrokovati bolest ili infekciju. Na primjer, Porfiromonas može dovesti do vrste upale pluća ili parodontitisa (upala desni). U međuvremenu vrste Clostridium, pod strogo anaerobnim uvjetima, mogu uzrokovati gangrenu (infekciju mišićnog tkiva povezanu s otvorenim ranama).
Ostale anaerobne bakterije kreću se negdje između - mogu podnijeti malo kisika, ali samo u određenim koncentracijama. Ponekad se zove aerotolerantna bakterije, te bakterije ne umiru odmah u prisutnosti kisika, ali niti ga mogu koristiti u staničnom disanju. Umjesto toga koriste fermentaciju za proizvodnju energije.
Tardigrade
Nije sav život u anaerobnim uvjetima bakterija. Tardigrad, poznat i kao vodeni medvjed, jedan je milimetarski organizam koji može podnijeti ne samo nedostatak kisika, već i nedostatak vode, ekstremne temperature (stotine stupnjeva iznad ili ispod nule), uranjanje u kipući alkohol, izlaganje zračenju, pa čak i odmor u prostor. Dio načina na koji može učiniti ove podvige je privremeno isključivanje svojih vitalnih funkcija kako bi se odmorili u stanju suspendirane animacije, slično onome kako druge životinje mogu zimski zimski san. Međutim, tardigrada može tako ostati desetljećima dok uvjeti ne postanu povoljniji.
Anaerobno kompostiranje
Anaerobne bakterije često se nalaze u tlima i mogu biti posebno korisne za anaerobno kompostiranje - gdje ostaci hrane i ostali organski materijali ostaju u zatvorenoj okolini kako bi se razgradili u hranjive sastojke gnojivo. Netko tko želi izbjeći truli mirise svježeg komposta u svom dvorištu, mogao bi koristiti ovu metodu dopuštajući anaerobnim bakterijama da razgrađuju svoj otpad iz hrane. Anaerobno kompostiranje stvara vrlo kiselo okruženje slično ljudskom želucu unutar bilo koje kante ili vreće u kojoj se nalazi kompost.
Anaerobna nitrifikacija
Sljedeći važan posao koji obavljaju specijalizirane bakterije u anaerobnom okruženju je nitrifikacija. Ovo je postupak kojim se plin dušik ugrađuje u čvrstu tvar. Budući da biljke trebaju pristupiti dušiku iz korijena da bi mogle rasti, anaerobne bakterije u tlu djeluju važna uloga u stvaranju učinkovitih gnojiva i omogućavanju dušiku da cirkulira kroz okoliš.