嫌気性環境とは何ですか？

嫌気性環境は誰も運動しない場所だと想像するといいかもしれません。 しかし、いいえ、それはそれが何であるかではありません！

TL; DR（長すぎる; 読んでいない）

嫌気性環境は酸素が不足しています。

嫌気性は「酸素なし」を意味し、好気性の反対です。 したがって、嫌気性条件のある環境はまさにそれです–人間、キリン、魚、そして地球上の他の多くの生命が生き残るために必要な酸素が不足している場所です。

これらの生物は、食物がエネルギーに変換される一連の化学反応である細胞呼吸で電子を受け入れるための重要な分子として酸素を使用します。 酸素がない場合、細胞呼吸は硝酸塩、硫酸塩、硫黄、フマル酸塩などの代替分子を使用します。 または、生物はエネルギーを生成するまったく異なるプロセスを使用する可能性があります。 発酵. しかし、発酵は細胞呼吸よりもはるかに効率的ではありません。

嫌気性環境の例としては、土壌や泥、特定の動物の内臓、海底の熱水噴出孔などがあります。 実際、これらの場所には生命が欠けているわけではありません。 しかし、そこに通常存在する生命は小さく、しばしば単細胞で丈夫です。

いくつか バクテリア 用途が広い。 酸素を利用できる場合は、酸素を使用してエネルギーを生成できますが、嫌気性条件下では別の細胞呼吸法に切り替えることができます。 これらは呼ばれます 通性 バクテリア。 これらの細菌のいくつかでは、環境が、効率の低い嫌気性細胞呼吸に依存するように切り替える必要があると指示すると、増殖が大幅に遅くなります。

対照的に、 斜め嫌気性 酸素が存在するとバクテリアは生き残れません。 偏性嫌気性菌は、口や消化管などの人体によく見られ、病気や感染症を引き起こす可能性があります。 例えば、 ポルフィロモナス ある種の肺炎または歯周炎（歯茎の炎症）を引き起こす可能性があります。 一方、クロストリジウム属菌は、厳密な嫌気性条件下で壊疽（開放創に関連する筋肉組織の感染症）を引き起こす可能性があります。

他の嫌気性菌はその中間のどこかにあります–それらはある程度の酸素に耐えることができますが、特定の濃度でのみです。 時々呼ばれる 耐空性 バクテリア、これらのバクテリアは酸素の存在下ですぐに死ぬことはありませんが、細胞呼吸にそれを使用することもできません。 代わりに、彼らはエネルギーを生成するために発酵を使用します。

嫌気性条件でのすべての生命が細菌であるわけではありません。 クマムシは、クマムシとしても知られ、酸素の不足だけでなく、不足にも耐えることができる1ミリメートルサイズの生物です。 水、極端な温度（ゼロより上または下の数百度）、沸騰したアルコールに浸されている、放射線被曝、さらには スペース。 これらの偉業を実現する方法の一部は、他の動物が冬眠するのと同じように、その重要な機能を一時的にシャットダウンして、アニメーションが中断された状態で休むことです。 しかし、クマムシは、条件がより有利になるまで、何十年もこのようにとどまることができます。

嫌気性細菌は土壌によく見られ、嫌気性堆肥化に特に役立ちます。 食品くずやその他の有機物は、栄養豊富なものに分解するために密閉された環境に残されます 肥料。 庭で新鮮な堆肥の腐敗臭を避けたいと思っている人は、嫌気性細菌に食品廃棄物を分解させるこの方法を使用するかもしれません。 嫌気性堆肥化は、堆肥を保持しているビンやバッグの中に人間の胃のように非常に酸性の環境を作り出します。

嫌気性環境で特殊なバクテリアによって行われるもう1つの重要な仕事は硝化です。 これは、窒素ガスが固形物に組み込まれるプロセスです。 植物は成長するために根から窒素にアクセスする必要があるため、土壌中の嫌気性細菌は 効果的な肥料を作り、窒素を循環させる上で重要な役割 環境。