Como as bactérias fazem parte da reciclagem e da biodegradação?

As bactérias consomem matéria orgânica e outros compostos e os reciclam em substâncias que podem ser usadas por outros organismos. As bactérias podem viver em qualquer lugar que tenha água. Eles são mais numerosos, podem se reproduzir mais rapidamente e podem sobreviver a condições mais adversas do que qualquer outro organismo na Terra. Sua enorme biomassa, versatilidade e capacidade de reciclar os elementos químicos os tornam um importante componente dos ecossistemas. Isso é especialmente verdadeiro em ambientes extremos, onde as bactérias realizam um trabalho normalmente realizado por uma variedade de organismos.

As bactérias quimioheterotróficas fornecem o carbono e a energia de que precisam para sobreviver a partir da matéria orgânica. Essas bactérias são decompositoras, digerindo seus alimentos ao liberar enzimas no ambiente ao seu redor. As enzimas quebram a matéria orgânica em compostos simples, como glicose e aminoácidos, que podem ser absorvidos pelas bactérias. Como a digestão ocorre fora da célula bacteriana, ela é conhecida como digestão extracelular. Outras bactérias, chamadas quimioautótrofas, obtêm sua energia de produtos químicos inorgânicos e seu carbono do dióxido de carbono, ou um composto relacionado. Fotoautótrofos obtêm energia da luz. Essas bactérias não decompõem matéria orgânica, mas são importantes para o ciclo de nutrientes.

As bactérias são um componente-chave dos ciclos do carbono e do nitrogênio. Como as plantas, os fotoautótrofos e os quimioautótrofos retiram o dióxido de carbono do ar e o convertem em carbono celular. Isso significa que o carbono se torna fixo, ou sequestrado, nas bactérias. Os quimioheterotróficos desempenham um papel oposto no ciclo do carbono, liberando dióxido de carbono no meio ambiente quando se decompõem a matéria orgânica. Bactérias fixadoras de nitrogênio, como as cianobactérias, incorporam nitrogênio do ambiente aos aminoácidos e outros materiais celulares. Alguns fixadores de nitrogênio formam relações simbióticas com as plantas, fornecendo-lhes nitrogênio e recebendo carbono em troca. Os quimioheterotróficos desempenham um papel vital no ciclo do nitrogênio porque a digestão extracelular da matéria orgânica libera nitrogênio solúvel no meio ambiente, onde pode ser absorvido pelas plantas e fixador de nitrogênio bactérias.

Os micróbios estão mais bem equipados para decompor a matéria vegetal resistente do que outros tipos de decompositores. As bactérias formam colônias, conhecidas como biofilmes, com outras espécies bacterianas, fungos e algas. Viver em um biofilme oferece proteção e permite o compartilhamento de nutrientes e material genético. Os biofilmes iniciam o processo de decomposição em muitos ecossistemas. Em riachos e lagos, muitos invertebrados de água doce não podem usar folhas até que tenham sido “condicionados” por biofilme. O condicionamento microbiano amolece as folhas ao quebrar compostos químicos complexos, como a lignina e a celulose. Isso torna as folhas mais fáceis para os invertebrados digerirem. Biofilmes fornecem o mesmo tipo de serviço em ecossistemas terrestres.

A maioria dos organismos necessita de oxigênio para sobreviver, mas o oxigênio nem sempre está disponível no meio ambiente. Ambientes com falta de oxigênio são conhecidos como anaeróbicos. Ambientes que podem ser anaeróbios incluem o fundo do oceano, a camada de serapilheira no solo da floresta e o solo. Ambientes anaeróbicos podem ser causados ​​quando o oxigênio não pode se mover através do material, por exemplo, em solo densamente compactado, ou quando micróbios consomem oxigênio mais rápido do que ele pode ser reposto. Felizmente, a decomposição e o ciclo de nutrientes podem continuar na ausência de oxigênio. Muitos micróbios são capazes de trocar o oxigênio por outras substâncias, como nitrato e íons sulfato. Alguns grupos, como os metanógenos, que produzem metano, não toleram o oxigênio de forma alguma.