Тайны будущего. Прогнозы на XXI век

Во-вторых, это бескислородное дыхание (анаэробное). Окислителем в этом случае служит не кислород. Им может быть другое органическое или неорганическое вещество. Такой тип дыхания используют бактерии, дрожжи, плесневые грибы, простейшие. Этот процесс бескислородного дыхания может идти также в некоторых тканях высших животных, для которых характерно аэробное дыхание. Метановые бактерии являются хорошим примером анаэробов. Они, разлагая органическое соединение, образуют метан (СН₄). Это происходит путем восстановления либо органического углерода, либо углерода карбонатов. В последнем случае их дыхание является брожением. Кстати, метан известен как болотный газ. Когда он поднимается к поверхности, он окисляется или же самовоспламеняется. Метановые бактерии, о которых идет речь, принимают участие в разложении содержимого рубца у домашнего скота (и вообще у жвачных животных).

Можно привести и другой пример анаэробов. Это бактерии Desulfovibrio. Эти бактерии в бескислородных водах и глубоких отложениях восстанавливают SО₄ до газообразного Н₂S. Такой процесс происходит в Черном море. Газ Н₂S поднимается в верхние слои отложений или даже до уровня поверхностных вод. Здесь он может быть использован фотосинтезирующими бактериями или другими организмами.

В-третьих, имеется анаэробное дыхание, а точнее, окисление, при котором окислителем служит само окисляемое органическое соединение. Такое дыхание называется брожением. Естественным примером таких организмов являются дрожжи. В почве дрожжи делают очень важное дело — разлагают растительные остатки.

Многие бактерии универсальны — могут пользоваться аэробным и анаэробным дыханием. Но результаты при этом будут разные. Образуются разные конечные продукты, и энергии высвобождается разное количество. При бескислородном (анаэробном) дыхании энергии высвобождается значительно меньше.

Надо сказать, что аэробные и анаэробные организмы функционально дополняют друг друга и очень тесно взаимосвязаны.

Нелишне сообщить, что специалисты называют микроорганизмы сапротрофами (от греч. сапрос — гнилой), то есть питающимися гнилью. С таким же успехом можно сказать «пожирающие гниль», а значит, назвать их сапрофагами. В литературе оба термина в ходу.

Каким образом происходит разложение? В клетках бактерий, а также в грибном мицелии вырабатываются специальные вещества — наборы ферментов. Эти вещества способствуют протеканию специфических химических реакций, когда они выделяются бактериями в мертвое вещество. В процессе разложения образуются вещества, которые оказывают очень важное влияние на рост других организмов, находящихся в их окружении. Если вещества, выделяемые одним видом организмов, влияют на организмы других видов, то специалисты их называют «вторичными метаболитами». Эти выделяющиеся бактериями вещества — «вторичные метаболиты» — могут быть: 1) ингибиторами, от лат. ингибере — сдерживать, останавливать (примером служит антибиотик пенициллин, который производится плесневым грибом), 2) стимуляторами (различные витамины и другие вещества, способствующие росту, такие, как витамин В₁₂, гистидин, урацил, тиамин и др.). Несмотря на то, что указанные вещества — ферменты бактерий, широко используются в медицине десятками лет и известны каждому, химическая структура многих из них не выяснена до сих пор.

Многие животные, которые питаются продуктами разложения, то есть детритами (их можно назвать детритоядными), питаются экскрементами, которые обогащены питательными веществами за счет жизнедеятельности микроорганизмов, которые поселились в них. Этих детритоядных животных называют копрофагами (от греч. копрос — навоз), то есть пожирателями навоза. Кстати, этот процесс переваривания экскрементов повторяется неоднократно разными организмами и продолжается до тех пор, пока все органическое вещество (детрит) не будет утилизировано.

В сущности, разложение органического вещества организмов, которые перестали быть живыми, зависит очень сильно от их механического измельчения. Какие процессы приводят к их измельчению — всем известно. Это и замораживание с последующим оттаиванием, и воздействие силы текущей воды, и многое другое. Дальнейшее измельчение производят живые организмы, пропуская вещество через себя и передавая его как эстафету друг другу по цепочке навозного питания.

Почему бактерии выполняют это очень необходимое, полезное дело? Потому, что в процессах разложения они получают питание, получают возможность жить. Как говорят, они занимают в природе свою экологическую нишу, без них жизнь не могла бы продолжаться.