Сөж тақырыбы: «Микроорганизмдердің таралуы, су, ауа және топырақ микрофлорасы» Орындаған: Әбдіманапова Т. А тексерген: Уалиева П. С. Алматы – 2022 жыл Микроорганизмдердің таралуы, су, ауа және топырақ микрофлорасы Жоспар
Алматы – 2022 жыл Микроорганизмдердің таралуы, су, ауа және топырақ микрофлорасы
Жоспар: Кіріспе
Негізгі бөлім:
• Микроорганизмдердің табиғатта таралуы;
• Микроорганизм экологиясы;
• Топырақ микрофлорасы;
• Су микрофлорасы;
• Ауа микрофлорасы;
Қорытынды;
Пайдаланылған әдебиеттер;
Кіріспе:
Микроорганизмдер табиғаттың барлық жерінде таралған: топырақта, суда, ауада, жануарлар менөсімдіктердің үстінгі бетінде, жануарлар мен адамдардың ішегінде, қоршаған ортадағы барлық заттарда кездеседі. Сонымен қатар микроорганизмдер шөлдегі құмда, Арктика мен Антрактидағы қар, мұз бен суда, шахта мен теңіз түбінде, бірнеше километрлік биіктіктегі стратосферада кездеседі. Олар әлемнің тірі зат ретінде айтарлықтай бөлігін құрайды. Мысалы, 1 мл лас суда бірнеше жүз миллион микробтар,ал 1 гр тыңайтылған топырақта бірнеше миллиард микробтар кездеседі. 1 гектар тыңайтылған топырақтың жыртылған қабатында 5–10 тонна микроорганизмдердің массасы құралады. Алайда көп ғасырлар бойы адамдарға микроорганизмдер туралы ешнәрсе белгісіз болды.
Микроорганизмдер – тек қана микроскоппен көруге болатын өте ұсақ тірі организмдер. Бұларды алғаш рет 17-ғасырда голланд ғалымы Антони Ван Левенгук ашқан. Кейде микробтарға вирустарды да жатқызады. Мөлшері жағынан микроб тым ұсақ болғандықтан, оларды табиғи субстраттардан оқшаулап алуда (таза дақыл күйінде), өсіруде және зерттеуде ерекше тәсілдерді қолдануды қажет етеді. Микробты зерттейтін ғылым саласы – микробиология. Микробтардың басым көпшілігі бір клеткалы организмдер. Олар, көбінесе қарапайым бөліну арқылы тез көбейеді. Көп клеткалы организмдерге тән өте күрделі жынысты көбею процесі бұлардың көбінде болмайды.
Негізгі бөлім:
Микроорганизмдердің табиғатта таралуы және әсері
Тірі организмдердің ішінде биосферада ең кең таралған микроорганизмдер, әсіресе бактериялар. Бұлар өсімдіктер мен жануарлар бар жерде міндетті түрде табылады. Сонымен қатар басқа организмдер жоқ жерде экстремалды жағдайда таралады. Жанартаудың кратерлерінде, жанартау жарылғаннан кейін пайда болатын көлдерде, жер қыртысының тереңінде (2500м), мұхиттар түбіндегі гидротермалды шығыстарда (H2S, t°-100°С), өте қышқыл руда суларында, қалың мұздың тереңдігінде, органикалық заттар жоқ жерлерде, атом реакторларында, оттек жоқ жерлерде адам, өсімдік, жануарлар организмінде. Барлық жерде кездесетіндігі микроорганизмдердің ерекше қасиеттерімен байланысты: алысқа себілетіндігі, қолайсыз жағдайға тұрақтылығы, ерекше жерлерде мекендейді.
Сонымен, микроорганизмдер белсенді және пассивті түрде таралады. Белсенді таралуы талшықтар арқылы қозғалуына байланысты. Прокариоттар мен эукариоттардың талшықтарының құрылысы мен қозғалыс жылдамдығы әр түрлі. Эукариотты микроорганизмдер тез қозғалады - 250 мкм/сек, прокариоттардың қозғалу жылдамдығы - 16,5-86,5 мкм/сек
Микроорганизмдер биологияның көптеген мәселелерін шешуде маңызды зерттеу нысаны болып саналады. Соның нәтижесінде көптеген биологиялық заңдылықтар ашылып, биотехнологияның негізі қаланды. Табиғатта кейде микроорганизмңің бір түрі өздерінің тіршілігі барысында микроорганизмнің екінші бір түрінің дамуына аса колайлы жағдай жасайды. Табиғатта микроағзалардың әсері. Табиғаттағы күкірт айналымына физикалық, химиялық факторлармен қатар, биологиялық процестер де әсер етеді. Әдетте күкірт тірі ағзалар цитоплазмасында кездеседі. Өсімдік қалдықтары және жануарлар өлескелері ыдыраған кезде олардан күкірт бөлінеді. Бұл қосылыстың түзілуі құрамында күкірті бар ақуыз заттардың ыдырауына байланысты. Ақуызды осындай өзгеріске ұшырататын – шіру бактериялары. Сонымен қатар күкірттің әр түрлі қосылыстары түрлі вулкандардың атқылауы кезінде газ күйінде бөлініп, атмосфераға таралады. Топырақта түрлі биологиялық процестер әсерінен пайда болған сутегі құрамында күкірті бар амин қышқылдарын тотықсыздандырады да, көмірсутегін түзеді. Сонымен қатар көмірсутегі және күкіртті қышқылдар тұздарының сутегі ионының тотықсыздандырғыш әрекеті нәтижесінде пайда болады. Мұндай тотықсыздану қабілеті, әсіресе күкірт бактерияларынан байқалады. Олардың негізгі өкілдерінің біріне Spirillum desulfuricans жатады. Ол ұсақ спираль тәрізді таяқша бактерия. Соңғы жылдары жүргізілген зерттеулер күкірт бактерияларының негізінен екі түрлі болатынын анықтады. Оның біріншісі – вибрио, екіншісі – споровибрио. Олар құрамында органикалық қышқылдар спирттер болатын ортада жақсы өніп өседі де, күкірт қышқылының тұздары – сульфаттарды оңай тотықсыздандырады. Бұл процесс ауасыз жерде өте қарқынды жүреді. Мысалы, қант ортадағы көміртегі көзі болса, тотықсыздану реакциясы былайша жүреді.
C6H12O6+(6H++3SO42( ( 6CO2+6H2O+3H2S.
Осындай микробиологиялық процестің нәтижесінде топырақта енбесе суда пайда болған күкіртсутегі тірі ағзаларды уландырады. Көмірсутегінің біртіндеп жиналуы нәтижесінде мұндай орталарда тіршілік біте–бірте тоқталады. Ағзалар бірқалыпты тіршілік етуі үшін күкірсутегі күкірт қышқылына дейін тотығуы қажет. Сонда ғана күкіртсутегінің улы қасиеті жойылып, өсімдіктерге сіңімді қосылысқа айналады. Бұл процесс табиғатта үздіксіз жүріп жатады. Процестің жүруіне себепші болатын ағзалар – күкірт және тион бактериялары. Тион бактериялары Tiobacillus туысына жатады. Оны алғаш рет теңіз түбі балшығынан Натансон 1902 және М. Бейеринг 1904 тауып жеке бөліп алған. Бұл бактериялар тиосульфатты, күкіртсутегін, сульфиттерді, тетратионаттарды және тиоционаттарды тотықтыруға қабілетті. Tiobacillus denitrificans ғана нитраттар бар жерде анаэробты жағдайда тіршілік ете алады. Күкірттің бейорганикалық қосылыстарын тотықтыратын бактериялар пайдалы қазбалардан түрлі металдарды өндіріп алуға қолданылады. Мысалы, Тhiobacillus feroxidans бактерияларын сульфитке кедей рудалардан күкіртті толығырақ өндіріп алуға қолданылады. Жіпше күкірт бактериялары бегиоттар қатарына жатады. Оған бегиотта, тиотрикс жатады. Бегиотта бактериялары көмір қышқылдарынан көміртегін бөліп алып сіңіре алады, яғни олар хемоавтотрофтылар болып есептеледі. Ал өздеріне қажетті энергияны сульфиттерді молекула күйіндегі күкіртке дейін тотықтыруды қамтиды.
Микроорганизмдер экологиясы
Микроорганизмдер экологиясы (oikos – грек сөзінен аударғанда – үй, тіршілік ету орны) – микроорганизмдердің бір-бірімен және қоршаған ортамен өзара арақатынасын зерттейді.
Микроорганизмдер топырақта, суда, ауада, өсімдіктерде, адам организмінде және жануарларда, тіптен космоста да табылады.
Микроорганизмдер – биоценоздың құрамды бөлшегі, яғни тіршіліктің біркелкі жағдайындағы суқойма немесе құрғақ аймақта орналасатын биотоп – жануарлар, өсімдіктер мен микроорганизмдер жиынтығы. Ортаның белгілі аймағында мекендейтін микроорганизмдер жиынтығын микробиоценоз деп атайды.
Қоршаған ортада микробтардың таралуы.
Қоршаған ортаның көптеген организмдері табиғатта заттардың айналым процесіне қатысады, тіршілігін жойған жануарлар мен өсімдіктердің қалдықтарын жояды, топырақтың өнімділігін арттырып, биосферада тепе-теңдікті ұстап тұруға қатысады. Олар адам организмінде қалыпты микрофлора ретінде бірқатар пайдалы қызметтер атқарады.
Топырақ микрофлорасы
Топырақ түрлі микроорганизмдердің тіршілік ететін табиғи орталарының бірі болып табылады. Микробтар топырақтан суға және ауаға таралады. Микроорганизмдердің белсенді тіршілігінің арқасында топыраққа түскен өсімдіктер мен жануарлардың қалдықтары үнемі ыдырап отырады. Микроорганизмдердің басым көпшілігі қоректік заттары мол, су және ауа режимдері біршама жақсы қамтамасыз етілген топырақта тіршілік етеді. Микробтардың жеке жасушасының салмағы елеусіз болғанымен, олардың 1 г қара топырақтағы жалпы саны ондаған миллионнан бірнеше миллиардқа жетіп, жердің әр гектарының құнарлы қабатындағы жалпы салмағы 5-15 тоннаға дейін жетеді. Топырақта сапрофитті микроорганизмдер спораларының ұзақ сақталатындығы белгілі, ал зардаптылары болса қоректік заттардың жетіспегендігінен спора түзбейді және тікелей түскен күн сәулесінің, құрғақшылықтың, антагонист микробтардың жойқын әсерлеріне ұшырап отырады. Микроорганизмдердің топырақта таралуы жыл мезгілдеріне және географиялық аймақтарына қарай түрліше болып келеді. Топырақтағы микроорганизмдердің саны жыл маусымына байланысты өзгеріп отырады. Қыста азайып, жазда кайта көбейеді. Көптеген ғалымдар қыс кезінде топырақта тіршілік тежеледі, тіпті тоқтап қалады деген пікірлер айтқан. Ал Н.А. Красильниковтың пайымдауынша қалың қар астындағы топырақта да микробиологиялық процестер үздіксіз жүріп жатады.
Микробтардың басым көпшілігі топырақтың жоғарғы қабатында (5-15 см), өсімдіктерге жақын жерлерде шоғырланады. Топырақтың жоғарғы қабатынан тереңдеген сайын олардың саны азая түсіп, 1-3 м тереңдігінде тіпті кездеспейді. Мәселен, 20 см тереңдіктен алынған 1 г топырақта 5-6 миллионға дейін бактериялар болса, 60 см тереңдіктен алынғандарында не бары 0,5 миллиондай, ал 1-3 м тереңдіктегі топырақта тіпті кездеспейді. Топырақтың төменгі қабаттарында су және ауа режимдерінің нашарлығынан, органикалық қосылыстардың жетіспеушілігінен онда микроорганизмдер өте аз болады. Сонымен қатар топырақ микроорганизмдерінің басым көпшілігі аэробты. Анаэробты микроорганизмдер аз, негізінен спора түзетін микроорганизмдер.
Қарашіріктің мөлшеріне және ондағы қоректік заттардың сапасына қарай микроорганизмдердің саны әр түрлі топырақтарда түрліше болады. Топырақ неғұрлым құнарлы болса, микробтар солғұрлым көп кездеседі. Мәселен, жақсы өңделген шымды-күлгін топырақтардың 1 г-да 3-10 миллионға дейін, ал қара топырақты жерлерде 15-20 миллионға дейін микроорганизмдер болады. Тіпті бір типті топырақтағы микроорганизмдер біртегіс болмайды. Мысалы, орманды-шалғынды аймақтың нашар өңделген топырағының беткі жырту қабатының 1 г-да 0,5-1,5 миллионға дейін бактериялар болса, дәл сондай жердің жақсы өңделген, қарашірігі мол аймақтың 1 г топырағында 3-25 миллионға дейін бактериялар кездеседі (Н. Шоқанов, 1997).
Топырақта негізінен бактериялар, актиномицеттер, ашытқылар, микроскоптық саңырауқұлақтар, балдырлар, қарапайым организмдер және түрлі ультрамикроскоптық тіршілік иелері – фагтар, бактериофагтар мен актинофагтар тіршілік етеді.
Топырақта ең көп кездесетін микробтар – бактериялар. Жақсы өңделген тың жердің 1 г топырағындағы бактериялардың саны ондаған миллионға жетіп, олардың жалпы салмағы 500 кг/га асып түседі. Бұл топтың қатарында аммонификация, нитрификация, азотты бекітуші және топырақтағы күкірт, темір мен басқа да түрлі элементтерді түрлендіруші бактериялар болады. Аталмыш бактериялардың әсерінен топырақтың биологиялық белсенділігі артады және жеміс беруі жоғарылайды.
Топырақ микроскоптық саңырауқұлақтардың да мекені болып саналады. Микроскоптық саңырауқұлақтар қышқылдық ортаға төзімді келеді, сондықтан мұндай топырақтарда олар көп болады. Микроскоптық саңырауқұлақтар топырақтың жоғарғы қабатында (5-20 см тереңдікте) көбірек таралса, ал олардың кейбіреулерін (төменгі сатыдағы және жетілмеген саңырауқұлақтар) 50-80 см тереңдіктен кездестіруге болады. Топырақтың жоғарғы қабатының 1 г-нан 1 миллионға дейін саңырауқұлақтар анықталса, ал олардың салмағы 1500 кг/га жетеді. Солтүстік аймақтың топырақтарында Mucor және Реnісіllum туысының саңырауқұлақтары көбірек болса, оңтүстік аймақтарда Aspergillus туысына жататын саңырауқұлақтар жиі кездеседі. Топырақ типіне байланысты олардың саны да ауытқып отырады. Мәселен, Тундра топырағының бір грамында саңырауқұлақтар мицелиясының 4 мг, қылқан жапырақты орман топырақтарында 1 мг, ал оңтүстік аймақтың топырағында 0,4-0,7 мг табылған. Саңырауқұлақтар негізінен өсімдіктер қалдықтарын, ондағы клетчатканы ыдыратады. Целлюлозаны ыдыратушы аэробты және анаэробты микроорганизмдер өсімдіктегі клетчатканы көмір қышқыл газы мен суға дейін ыдыратады. Н. Шоқановтың жүргізген зерттеулерінің нәтижесінде еліміздің оңтүстік бөлігінде микроорганизмдердің солтүстік бөлігіндегі түрлеріне қарағанда өте белсенді екендігі дәлелденген.
Ашытқылар тундра топырағында кездесетін қына мен шымтезектерде, орманды жерлердің топырағында көп кездеседі. Шөл және шөлейт жерлердің топырағында және онда өсетін өсімдіктер бойында ашытқылар едәуір дәрежеде болады. Актиномицеттер солтүстік аймақтың топырақтарында аз, оңтүстік топырақтарында көбірек болады. Себебі солтүстік аймақтардың топырақтарында органикалық заттар баяу ыдырайды, сондықтан микробтардың да белсенділігі нашар болады.
Топыраққа көптеген ауру қоздырғыштары жануарлардың өлекселерімен, залалданған төсеніштерімен, жануарлардан бөлінген экскреттерімен түседі. Көбінесе топырақта патогенді клостридиялар (Clostridium tetani, Clostridium botulinum, Clostridium perfringenes) кездеседі. Сонымен қатар топырақ көптеген инфекциялардың – Сібір жарасы, қарасан, ботулизм, шошқа тілмесі, сіреспе, т.б. таратушы болып табылады. Кейбір инфекция қоздырғыштары топырақта сақталып қана қоймай, онда көбейе алады. Жаз мезгілінде қара топырақта Сібір жарасының споралары өсіп-өнеді, ал қолайсыз жағдай туындағанда қайта бастапқы қалпына түседі.
Микроорганизмдердің суда таралуы.
Мұхиттар, теңіздер, өзендер мен көлдердің суларында микроорганизмдердің көптеген түрлері кездеседі. Ал жер асты сулары мен артезиан суларында микробтар тіптен болмайды деп айтуға болады. Су микрофлорасы олардың биологиялық ластану деңгейіне және өзен арналарына жіберілетін сарқынды суларды тазарту сапасына байланысты болып келеді.
Өзендер, көлдер мен тоған суларында кездесетін микроорганизмдер аутохтонды (қалыпты тіршілік ететін) және аллохтонды (ластану кезінде сырттан түсетін) деп екі топқа бөлінеді.
Аутохтонды микрофлора деп суда әрдайым тіршілік ететін және көбейетін микроорганизмдердің жиынтығын айтады. Бұлардың қатарына Micrococcus candicans, Micrococcus roseus, Sarcina litea, Bacterium aquatilis communis, Pseudomonas fluorescens, Chromobacterium violaceum және Proteus пен Leptospira туысының көптеген түрлері, зең саңырауқұлақтар жатады. Сонымен қатар ластанбаған су қоймаларынан анаэробты микроорганизмдердің арасынан Bacillus cereus, Mycoplasma mycoides, Chromobacterium violaceum және Clostridium туысына жататын бактерияларының кейбір түрлерін бөліп алуға болады.
Аллохтонды микрофлора – суға кездейсоқ түсіп, қысқа мерзім тіршілік ететін микроорганизмдердің жиынтығы. Мұндай микроорганизмдердің мөлшері ашық су қоймаларының типіне, ластану дәрежесіне, метеорологиялық жағдайлардың ауысуына, жыл мезгіліне және тағы басқа әсерлерге байланысты болады.
Судағы микроорганизмдердің басым көпшілігі зат алмасу процесінде маңызды рөл атқарады. Олар жануарлар мен өсімдіктерден бөлінген органикалық өнімдерді ыдыратып, суда тіршілік ететін басқада организмдерді қоректік заттармен қамтамасыз етеді.
Өзен суларын негізінен тұрмыстық және өндірістік қалдықтар ластайды. Көлдер, тоғандар мен сазды суларда микроорганизмдер онша көп болмайды. Ашық су қоймаларына микробтардың басым бөлігі топырақтан түседі. Сондықтан микроорганизмдер көлдер, тоғандар мен өзендердің жағалауларында көп мөлшерде кездеседі.
Суда белгілі микробтардың барлық топтары тіршілік етеді. Олардың ішіндегі ең көп бөлігі бактериялардың үлесіне тиеді. Себебі бактериялардың цитоплазмалық мембранасы жасушаның тіршілігіне қажетті қоректік заттарды өткізіп отыратын қабілетті иеленген. Осы қабілеттілікке байланысты олар өте аз мөлшердегі қоректік субстраттарды сіңіріп, органикалық заттарды синтездей алады. Бактериялар судағы органикалық және минералдық заттарды тотықтырып, су қоймаларында өтетін маңызды биологиялық процестерге қатысады. Сонымен қатар бактериялар су қоймаларындағы күкірттің алмасуын жүзеге асырады және олардың арқасында су түбінде пайдалы қазбалардың жиналуына мүмкіндік береді. Микроорганизмдер суға түскен органикалық заттарды минералды қосылыстарға дейін тотықтырады.
Микроорганизмдермен, соның ішінде патогенді микробтармен ластанған сулар пайдалануға жарамсыз болып табылады. Сондықтан кез келген су көздеріне санитарлық-микробиологиялық бағалау жүргізіліп отыруы қажет. Топыраққа қарағанда судың өздігінен тазаруы айтарлықтай төмен болып келеді. Мұндай су қоймаларда патогенді микроорганизмдер ұзақ уақыт сақталып қана қоймай, онда көбейеді.
Су қоймаларының өздігінен тазаруы бірнеше факторларға байланысты: 1) судың жылдам ағуынан, ондағы органикалық заттардың мөлшері азаюынан; 2) күн сәулесінің бактериоцидті әсерінен; 3) микробтардың әсерінен органикалық қосылыстардың минералдануынан; 4) қоректену тізбегінің болуынан: бактерия – қарапайымдар – жәндіктер – балықтар мен жануарлар – адам; 5) лайлы жердегі қатты бөлшектермен адсорбциялануынан; 6) өсімдіктердің беткейіне адсорбциялануынан; 7) өсімдіктер фитонциттерінің әсерінен болады.
Судың биологиялық жолмен тазаруы. Қандай да болмасын судың өзіндік бір биологиялық «қауымы» болады. Бұл «қауым» тұрақты болмайды. Осыған байланысты ол биологиялық топтарға ажыратылады. Олар судағы органикалық заттардың өзгеруіне байланысты организмдер «қауымы» бір-бірімен алмасып отырады. Міне осы жағдайға байланысты әрбір судың ластану дәрежесі анықталады, яғни олар жеке сапробтық аймақтарға ажыратылады. Осы сапробтық аймақтарға қарай отырып, ондағы тіршілік жағдайларын анықтауға болады. Мұнда «сапробтық» деп белгілі бір дәрежеде минералданған және қажетті концентрациялы органикалық заттары бар, белгілі бір организмдер ғана тіршілік ететін судың жинақталған физиологиялық ерекшеліктерін айтады. Осы ерекшеліктерге байланысты кез келген суда сапробтық аймақтардың белгілі бір ретпен алмасып отыратынын байқау киын емес.
Полисапробтық немесе өте ластанған аймақ. Мұндай су өсімдіктер мен жануарлардың қалдықтарына бай келеді. Суда протеин, еріген қанттар, пектин заттары, клетчатка және басқа да қосылыстар көп болады. Осы аймақта анаэробты шіру процесі өте күшті жүреді. Әрине, тіршілік ететін организмдер де органикалық заттардың көп мөлшеріне, олардан бөлінетін көмір қышқыл газына, метанға, күкіртсутегіне аса төзімді болады. Айтылған протеин, клетчатка заттары бұл аймақта шіру процесіне ұшырайды. Оттегі болмайды. Сондықтан да мұнда анаэробты бактериялар көп. Мәселен, 1 мл суда бір миллионға жуық бактериялар кездеседі.
Мезасапробтық аймақ. Бұл аймақта органикалық заттардың минералдануы тоқталмай жүре береді. Бірақ мұндағы протеин заттары мен көмірсулар құрам бөліктеріне ажыраған күйінде болады. Сондықтан да тотығу процесі жүріп жатады. Әсіресе, аммиактың азот қышқылына дейін тотығуы өте қуатты жүреді. Органикалық заттардың қалғаны көмір қышқылына айналады. Судың бұл аймағының 1 мл-нен 100 мыңдай бактерияны кездестіруге болады.
0лигосапробтық аймақ. Ол органикалық заттарға кедей, ірі организмдері өте аз, таза су. Бұл аймақтағы судың бір миллилитрінде 10-нан мыңға дейін бактериялар болады. Аммиактың азот қышқылына, күкіртсутегінің күкірт қышқылына дейін тотығуы аяқталады. Тотықтыру процесін жүргізетін – темір бактериялары. Сондықтан олар мұндай аймақтың негізгі санитарлық көрсеткіші болып есептеледі.
Ірі өндіріс орталықтарында, халқы көп қалалы жерде түрлі қалдықтардың көп болуына байланысты су едәуір ластанады. Сондықтан алдын ала тазартылмаған мұндай суды су қоймаларына, өзендерге ағызуға тыйым салынады. Ластанған суды тазартпай өзенге немесе көлге ағызып жіберу жалпы санитарлық-гигиеналық ережелерді бұзғандық болып қана қоймай, қоршаған ортаға да зиян келтіру болып табылады. Табиғи суға қосылатын сарқынды суды міндетті түрде тазарту қажет. Ластанған суды қалыңдығы 2 метрдей болатын топырақ қабатынан баяу өткізу арқылы тазартуға болады. Лас су алдымен шіру процесіне бейім тұратын органикалық заттардан тазарады да, жер асты суына барып қосылады. Саңылаулары мол қалың топырақ қабаты органикалық түйірлерді механикалық жолмен ұстап қалады. Суды аталмыш жолмен сүзу жұмыстарында ірі түйіршікті құмдақ топырақты және шымтезекті пайдалануға болады.
Микроорганизмдердің ауада таралуы.
Ауа микробтардың өсіп-өнуі мен дамуы үшін ең қолайсыз орта болып есептеледі. Ауада су мен топырақ сияқты қоректік заттар болмайды, тікелей күн сәулесінің әсері, құрғақшылық микроорганизмдер тіршілігінің жойылуына көмектеседі. Сондықтан ауа микроорганизмдердің уақытша мекені деп саналады. Ауадағы микроорганизмдер топырақтағы шаң-тозаңдармен көтеріліп, қайтадан солармен бірге шөгеді. Сондықтан ауадағы микроорганизмдерінің саны мен сапасы негізінен топырақтағы микроорганизмдердің құрамына байланысты. Микробтардың ауада таралуы әртүрлі жағдайларға тәуелді. Әсіресе қозғалысы күшті, өнеркәсіп орындары, ірі қалалар ауасы микроорганизмдерге бай келеді. Ал керісінше ауыл, село, орман. тау, теңіз және арктика мұздарының бетіндегі ауадағы микроорганизмдердің саны аз. Органикалық заттарға бай өңделген топырақ бетіндегі ауада микроорганизмдер әжептәуір болады. Сол сияқты құмды, аңызақ жел тұратын жерлердің ауасында микробтар өте аз кездеседі. Тіпті бір жердегі ауада жауын жауғанға дейін микробтар көп болса, жауыннан соң олардың саны едәуір азайып кетеді. Ауаның жоғарғы қабатына көтерілген сайын микробтар саны да азая түседі. Е. Н. Мишустиннің зерттеуіне қарағанда Москва үстіндегі 500 м биіктікте әрбір текше метр ауада (1м3) 2100, ал 2000 м биіктікте - 500-700 бактерия кездесетіні белгілі болған. Москвадан 5-7 км-дей қашықтықтағы биіктікте ауа мүлде таза болатындығы айқындалған.
Ауадағы микроорганизмдерге күннің ультракүлгін сәулесі күшті әсер етеді. Түссіз бактерияларға қарағанда пигменттері бар түсті бактериялар төзімділеу. Әдетте спора түзбейтін микроорганизмдер төзімсіз болатындықтан, спора түзетіндеріне қарағанда олардың саны да аз болады. Ауадағы микробтар саны коғамдық орындардың бәрінде бірдей болмайды. Мәселен қала маңындағы ауаның бір текше метрінде 200-400-ге дейін бактериялар болса, ірі қалалардың бір текше метр ауасында 4000-10000 аралығында микроб кездеседі екен.
Бұдан адамдар мен көліктер көп жүретін жерлерде және мекемелердің маңындағы ауада микроорганизмдер көп болатыны анықталған. Жыл мерзіміне байланысты ауадағы микроорганизмдердің саны мен сапасы да өзгеріске ұшырап отырады. Олардың ең аз болатын мерзімі – қыс, ал көп кездесетін кезі – жаз. Көктем мен күзде олар онша көп болмайды. Қыс кезінде қар жер бетін жауып қалады да шаң-тозаңның көтерілуіне мүмкіндік бермейді. Ал жаз уақытында жел шаң-тозаңдармен бірге ауаға микроорганизмдерді де ұшырады. Күз бен көктем кезінде жауын-шашын жиі болып, көтерілетін шаң-тозаң азаяды. Сондықтан бұл мезгілдерде ауада микробтар көп болмайды.
Ашық жерлерге қарағанда бөлме мен үй ауасында микробтар біршама көп болады. Мәселен, бөлме ауасының бір текше метрінде 100 мыңға жуық микроорганизм кездеседі. Бөлмеде адам көп болған сайын көтерілетін шаң да көбейе түседі, микробтар саны да артады. Кейбір ауру қоздырғыш микроорганизмдер бөлме ауасына таралып, тыныс алған кезде басқа адамға жұғады. Сондықтан бөлме ауасын желдету арқылы жаңартып тұру, күн сәулесінің бөлмеге жақсы түсуін қамтамасыз ету оның тұрғындарының денсаулығы үшін үлкен маңызы бар мәселе. Ауада микробтар көп болған жағдайда тек ауру тарау қауіпі ғана молайып қоймайды, сонымен қатар бөлмеде сақталатын дәрі-дәрмектердің зең саңырауқұлақтарымен және спора түзуші бактериялармен зақымдануына қолайлы жағдай жасайды. Бөлме ауасын микробтардан тазарту тек санитарлық-гигиеналық жолмен ғана жүргізіліп қоймай, басқа да шаралар қолданылуы қажет. Мәселен, бұл үшін ауаны ультракүлгін сәуле шығаратын бактерицидті шамдармен өңдеу қазір кеңінен қолданылуда. Әсіресе сұйық дәрі-дәрмектерді дайындайтын дәріханалар аулаларының таза болуына баса назар аударылуы тиіс.
Көміртегі фотосинтез өнімі болып табылатын жердегі органикалық қосылыстардың құрамына кіреді. Атмосферадағы ауа құрамындағы көмір қышқыл газының мөлшері бар болғаны 0,03% ғана.
Адам және жануарлар тыныс алғанда, жанартаулар атылғанда, көмір, мұнай жанғанда бөлінетін көмір қышқыл газы фотосинтез барысында жасыл өсімдіктердің пайдаланатын қордың орнын толтыра алмайды. Өндірістік кәсіпорындар жасыл өсімдіктерге қажетті көмір қышқыл газының 5-10%-ын бөледі. Бұл жағдайда бірнеше онжылдықтың ішінде атмосферадағы бүкіл көмір қышқыл газының протеин, май, көмірсу және басқа органикалық қосылыстарға айналуы нәтижесінде өсімдіктерге көмір қышқыл газы жетпей, олардың өлуі мүмкін еді. Бірақ, табиғатта бұндай байқалмайды.
Біздің планетамыздағы көміртегінің тепе-теңдігінің сақталуы мен оның табиғатта айналуында микроорганизмдердің атқаратын ролі өте зор. Өйткені, олар органикалық заттарды минералдау барысында өсімдіктердің фотосинтез кезінде пайдаланатын мөлшеріне сай келетіндей көмір қышқыл газын түзеді.
Көмір қышқыл газы және күн сәулесінсіз өсімдіктер, ал өсімдіктерсіз адам мен жануарлардың өмір сүруі мүмкін емес екенін ескерсек, онда әртүрлі физиологиялық топтарға жататын микроорганизмдердің омыртқасыздармен және басқа да тіршілік иелерімен біріге отырып органикалық қосылыстарды ыдыратуда, сондай-ақ атмосферадағы көміртегі қорын толықтыруда атқаратын маңызды рөлін түсінуге болады.
Азот барлық жан иелерінің протеиндері молекулаларының құрамына енетін маңызыды элемент. Жер бетінде газ түріндегі азоттың қоры өте зор. Алайда, өсімдіктерге де, жануарларға да мұндай азот қол жетімді емес, өйткені өсімдіктер азотты тек минералдық қоспалардан ғана ала алады, ал жануарлар үшін аталмыш элементтің көзі органикалық заттар болып табылады. Табиғатта ауадағы азотты сіңіріп, оның негізінде құрамында азоты бар әртүрлі органикалық заттарды түзуге қабілетті белгілі бір микроорганизмдердің тобы тірішілік етеді. Олардың көмегімен азотты заттардың өзгеріске ұшырауында төрт кезеңді ажыратуға болады: атмосферадағы молекула күйіндегі азотты сіңіру; протеиндердің аммониландырылуы (шіруі); нитрлендріру және денитрлендіру.
Табиғатта өсімдіктердің қалдықтары мен жануарлардың өлекселеріндегі азоттық қосылыстар микроорганизмдердің тірішілік әрекеттері әсерінен ыдырап, қоршаған ортаға азот бөлініп отырады. Бұл процесс аммониландырылу немесе азоттың минерализациясы деп аталады. Аммониландырылу әртүрлі шіріткіш микроорганизмдердің, атап айтсақ бактериялардың, бациллалардың, клостридиялардың, актиномицеттердің, зең саңырауқұлақтарының протеолиттік ферменттеріңің көмегімен аэробты да, анаэробты да жағдайда жүре алады.
Протеиндердің ыдырау деңгейі микробтың түріне және қоршаған ортаның жағдайына байланысты болып келеді. Аэробты шіріткіш микрофлора протеиндерді ыдыратқанда соңғы өнімдер ретінде аммиак, көмір қышқыл газы, сульфаттар және су түзіледі. Ал, егер протеин анаэробты жағдайда ыдыраса, онда аммиак пен көмір қышқыл газынан басқа органикалық қышқылдар және жағымсыз иіс шығаратын меркаптандар, индол, скатол пайда болады. Осылайша өсімдік қалдықтары мен жануарлар өлекселері және басқа органикалық субстраттар аммониландырушылардың әрекеттерінен шіріп, қоршаған ортаға жағымсыз әсерлерін тигізбей, топырақты және гидросфераны азотпен байыта түседі.
Қорытынды:
Микроорганизмдердің қоршаған ортаны ластанудан тазартуда айта қаларлықтай мәні бар. Ірі өндіріс орталықтарында, қалаларда қалдық заттардың көптеп жиналуы тіршілік үшін аса қауіпті. Сондықтан оларды уақытында осы зиянды заттардан тазартуға қолданады.
Көптеген микроорганизмдер адамда, жануарларда және өсімдіктерде қауіпті ауруларды қоздырушылар болып есептеледі. Тағамдық азықтарды, түрлі ауыл шаруашылығы өнімдерін бүлдіріп, халық шаруашылығына зор зиянын тигізеді. Сондықтан мұндай микроорганизмдердің биологиялық қасиетін жете білу олардың зиянды әрекеттерінен өнімдерді сақтауға мүмкіндік береді, міне бұл жағынан алғанда микробиология өндіріс технөлогиясымен тығыз байланыста болады.
Қазір ғылымда бүкіл микробтар дүниесінің он-ақ проценті белгілі. Ал қалғандарын тауып, олардың пайдалы жақтарын адам баласы игілігіне кеңінен қолдану, зиянды түрлерімен тиімді жолдармен күресу - микробиология ғылымының бүгінгі таңдағы тәлісі.
Микроорганизмдерді адам баласы жете білмесе де сонау ерте заманнан бері олардың әрекеттерімен таныс болды. Шарап жасау, сүттен түрлі тағамдарды дайындау, нан пісіру, мал және өсімдік өнімдерін ұзақ сақтау женіндегі әдіс-тәсілдерді адам баласы ертеде ойлап тапқан. Сол кездің өзінде адам жұқпалы ауруларға қарсы егуді де қолданған.
Пайдаланылған әдебиеттер: