แบคทีเรียเป็นส่วนหนึ่งของการรีไซเคิลและย่อยสลายทางชีวภาพอย่างไร?

แบคทีเรียกินอินทรียวัตถุและสารประกอบอื่น ๆ และรีไซเคิลเป็นสารที่สิ่งมีชีวิตอื่นสามารถใช้ได้ แบคทีเรียสามารถอาศัยอยู่ได้ทุกที่ที่มีน้ำ พวกมันมีจำนวนมากกว่า สามารถแพร่พันธุ์ได้เร็วกว่า และสามารถอยู่รอดได้ในสภาวะที่รุนแรงกว่าสิ่งมีชีวิตอื่นๆ บนโลก ชีวมวลมหาศาล ความเก่งกาจ และความสามารถในการรีไซเคิลองค์ประกอบทางเคมีทำให้องค์ประกอบเหล่านี้เป็นองค์ประกอบสำคัญของระบบนิเวศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ซึ่งแบคทีเรียทำงานตามปกติโดยสิ่งมีชีวิตหลายชนิด

แบคทีเรีย Chemoheterotrophic เป็นแหล่งคาร์บอนและพลังงานที่จำเป็นต่อการอยู่รอดจากอินทรียวัตถุ แบคทีเรียเหล่านี้เป็นตัวย่อยสลาย ย่อยอาหารโดยปล่อยเอนไซม์ออกสู่สิ่งแวดล้อมรอบตัว เอนไซม์จะย่อยสารอินทรีย์ให้เป็นสารประกอบง่ายๆ เช่น กลูโคสและกรดอะมิโน ซึ่งแบคทีเรียสามารถดูดซึมได้ เนื่องจากการย่อยเกิดขึ้นนอกเซลล์แบคทีเรีย จึงเรียกว่าการย่อยอาหารนอกเซลล์ แบคทีเรียชนิดอื่นที่เรียกว่าคีโมออโตโทรฟได้รับพลังงานจากสารเคมีอนินทรีย์และคาร์บอนจากคาร์บอนไดออกไซด์หรือสารประกอบที่เกี่ยวข้อง Photoautotrophs ได้รับพลังงานจากแสง แบคทีเรียเหล่านี้ไม่ย่อยสลายอินทรียวัตถุแต่มีความสำคัญต่อการหมุนเวียนสารอาหาร

แบคทีเรียเป็นองค์ประกอบสำคัญของวัฏจักรคาร์บอนและไนโตรเจน เช่นเดียวกับพืช photoautotrophs และ chemoautotrophs นำคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศและเปลี่ยนเป็นคาร์บอนของเซลล์ ซึ่งหมายความว่าคาร์บอนจะคงที่หรือถูกกักเก็บในแบคทีเรีย Chemoheterotrophs มีบทบาทตรงกันข้ามในวัฏจักรคาร์บอน โดยปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่สิ่งแวดล้อมเมื่อย่อยสลายอินทรียวัตถุ แบคทีเรียตรึงไนโตรเจน เช่น ไซยาโนแบคทีเรีย รวมไนโตรเจนจากสิ่งแวดล้อมเป็นกรดอะมิโนและวัสดุของเซลล์อื่นๆ สารตรึงไนโตรเจนบางชนิดสร้างความสัมพันธ์ทางชีวภาพกับพืช โดยให้ไนโตรเจนกับพืชและได้รับคาร์บอนตอบแทน Chemoheterotrophs มีบทบาทสำคัญในวัฏจักรไนโตรเจนเนื่องจากการย่อยสารอินทรีย์นอกเซลล์ ปล่อยไนโตรเจนที่ละลายได้ออกสู่สิ่งแวดล้อม โดยพืชสามารถนำไปตรึงไนโตรเจนได้ แบคทีเรีย.

จุลินทรีย์พร้อมที่จะย่อยสลายพืชที่แข็งกว่าตัวย่อยสลายชนิดอื่น แบคทีเรียก่อตัวเป็นอาณานิคมหรือที่เรียกว่าไบโอฟิล์ม ร่วมกับแบคทีเรียสายพันธุ์อื่นๆ เชื้อราและสาหร่าย การใช้ชีวิตในไบโอฟิล์มให้การปกป้องและช่วยให้มีการแบ่งปันสารอาหารและสารพันธุกรรม ไบโอฟิล์มเริ่มกระบวนการย่อยสลายในหลายระบบนิเวศ ในลำธารและทะเลสาบ สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังน้ำจืดจำนวนมากไม่สามารถใช้ใบได้จนกว่าจะได้รับการ "ปรับสภาพ" โดยไบโอฟิล์ม การปรับสภาพของจุลินทรีย์จะทำให้ใบอ่อนตัวลงโดยการทำลายสารประกอบทางเคมีที่ซับซ้อน เช่น ลิกนินและเซลลูโลส ทำให้สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังย่อยใบไม้ได้ง่ายขึ้น ไบโอฟิล์มให้บริการประเภทเดียวกันในระบบนิเวศบนบก

สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ต้องการออกซิเจนเพื่อความอยู่รอด แต่ออกซิเจนนั้นไม่มีอยู่ในสิ่งแวดล้อมเสมอไป สภาพแวดล้อมที่ขาดออกซิเจนเรียกว่าไม่ใช้ออกซิเจน สภาพแวดล้อมที่ไม่ใช้ออกซิเจน ได้แก่ พื้นมหาสมุทร ชั้นเศษใบไม้บนพื้นป่าและดิน สภาพแวดล้อมแบบไม่ใช้ออกซิเจนสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อออกซิเจนไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านวัสดุได้ เช่น ในดินที่มีความหนาแน่นสูง หรือเมื่อจุลินทรีย์ใช้ออกซิเจนเร็วกว่าที่จะถูกแทนที่ได้ โชคดีที่การสลายตัวและการหมุนเวียนของสารอาหารสามารถดำเนินต่อไปได้หากไม่มีออกซิเจน จุลินทรีย์หลายชนิดสามารถแลกเปลี่ยนออกซิเจนกับสารอื่นๆ ได้ เช่น ไนเตรตและซัลเฟตไอออน บางกลุ่มเช่นเมทาโนเจนซึ่งผลิตมีเทนไม่สามารถทนต่อออกซิเจนได้เลย