Bakteriler Geri Dönüşümün ve Biyobozunmanın Bir Parçası mı?

Bakteriler organik madde ve diğer bileşikleri tüketir ve bunları diğer organizmalar tarafından kullanılabilecek maddelere dönüştürür. Bakteriler suyun olduğu her yerde yaşayabilir. Sayıları daha fazladır, daha hızlı üreyebilirler ve dünyadaki diğer organizmalardan daha zorlu koşullarda hayatta kalabilirler. Devasa biyokütleleri, çok yönlülükleri ve kimyasal elementleri geri dönüştürme yetenekleri onları ekosistemlerin önemli bir bileşeni yapar. Bu, özellikle bakterilerin normalde bir dizi organizma tarafından yapılan işleri gerçekleştirdiği aşırı ortamlarda geçerlidir.

Kemoheterotrofik bakteriler, hayatta kalmak için ihtiyaç duydukları karbon ve enerjiyi organik maddeden sağlarlar. Bu bakteriler, etraflarındaki ortama enzimler salarak yiyeceklerini sindiren ayrıştırıcılardır. Enzimler organik maddeleri bakteriler tarafından emilebilen glikoz ve amino asitler gibi basit bileşiklere ayırır. Sindirim bakteri hücresinin dışında gerçekleştiği için hücre dışı sindirim olarak bilinir. Kemoototrof adı verilen diğer bakteriler, enerjilerini inorganik kimyasallardan ve karbonlarını karbondioksitten veya ilgili bir bileşikten alırlar. Fotoototroflar ışıktan enerji elde ederler. Bu bakteriler organik maddeyi ayrıştırmazlar ancak besin döngüsü için önemlidirler.

Bakteriler, karbon ve azot döngülerinin önemli bir bileşenidir. Bitkiler gibi fotoototroflar ve kemoototroflar da havadan karbondioksit alır ve onu hücresel karbona dönüştürür. Bu, karbonun bakterilerde sabitlendiği veya tutulduğu anlamına gelir. Kemoheterotroflar karbon döngüsünde zıt bir rol oynarlar ve organik maddeyi parçaladıklarında çevreye karbondioksit salırlar. Siyanobakteriler gibi nitrojen sabitleyen bakteriler, çevredeki nitrojeni amino asitlere ve diğer hücresel materyallere dahil eder. Bazı nitrojen sabitleyiciler bitkilerle simbiyotik ilişkiler kurarak onlara nitrojen sağlar ve karşılığında karbon alır. Kemoheterotroflar azot döngüsünde hayati bir rol oynar çünkü organik maddenin hücre dışı sindirimi çözünür nitrojeni, bitkiler ve nitrojen fiksasyonu tarafından alınabileceği çevreye bırakır bakteri.

Mikroplar, sert bitki maddelerini parçalamak için diğer ayrıştırıcı türlerine göre daha donanımlıdır. Bakteriler, diğer bakteri türleri, mantarlar ve alglerle biyofilm olarak bilinen koloniler oluşturur. Bir biyofilm içinde yaşamak koruma sağlar ve besinlerin ve genetik materyalin paylaşılmasına izin verir. Biyofilmler birçok ekosistemde ayrışma sürecini başlatır. Akarsularda ve göllerde, birçok tatlı su omurgasızı, biyofilm tarafından "şartlandırılana" kadar yaprakları kullanamaz. Mikrobiyal koşullandırma, lignin ve selüloz gibi karmaşık kimyasal bileşikleri parçalayarak yaprakları yumuşatır. Bu, omurgasızların yaprakları sindirmesini kolaylaştırır. Biyofilmler, karasal ekosistemlerde aynı tür hizmeti sağlar.

Çoğu organizma hayatta kalmak için oksijene ihtiyaç duyar, ancak ortamda oksijen her zaman bulunmaz. Oksijensiz ortamlar anaerobik olarak bilinir. Anaerobik olabilen ortamlar arasında okyanus tabanı, orman tabanlarındaki yaprak çöp tabakası ve toprak bulunur. Anaerobik ortamlar, örneğin yoğun bir şekilde paketlenmiş toprakta olduğu gibi oksijenin malzeme içerisinde hareket edememesi veya mikropların oksijeni değiştirilebileceğinden daha hızlı tüketmesi durumunda ortaya çıkabilir. Neyse ki, ayrışma ve besin döngüsü oksijen yokluğunda devam edebilir. Birçok mikrop, nitrat ve sülfat iyonları gibi diğer maddeler için oksijeni değiştirebilir. Metan üreten metanojenler gibi bazı gruplar oksijeni hiç tolere edemez.