Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Anaeroobsete bakterite tüübid
- Tardigrades
- Anaeroobne kompostimine
- Anaeroobne nitrifikatsioon
Võib olla tore ette kujutada, et anaeroobne keskkond on koht, kus keegi ei treeni. Aga ei, see pole see, mis see on!
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Anaeroobses keskkonnas puudub hapnik.
Anaeroobne tähendab „ilma hapnikuta“ ja see on aeroobsele vastand. Nii et anaeroobsete tingimustega keskkond on just selline - koht, kus puudub hapnik, mida inimesed, kaelkirjakud, kalad ja palju muud Maal elamiseks vajavad.
Need organismid kasutavad hapnikku kui olulist molekuli elektronide vastuvõtmiseks rakulises hingamises - keemiliste reaktsioonide seerias, mille käigus toit muundatakse energiaks. Hapniku puudumisel kasutab rakuhingamine alternatiivseid molekule, näiteks nitraati, sulfaati, väävlit ja fumaraati. Või võib organism kasutada energia genereerimiseks hoopis teistsugust protsessi: kääritamist. Käärimine on aga palju vähem efektiivne kui rakuhingamine.
Anaeroobse keskkonna näideteks on muld ja muda, teatud loomade sisemised soolad ja hüdrotermilised õhuavad sügaval mere all. Nendes kohtades pole tegelikult elu. Kuid elu, mis seal tavaliselt eksisteerib, on väike, sageli üherakuline ja vastupidav.
Anaeroobsete bakterite tüübid
Mõned bakterid on mitmekülgsed; nad saavad hapniku abil energia saamiseks kasutada energiat, kui see on saadaval, kuid anaeroobsetes tingimustes võivad nad minna üle teisele rakulise hingamise meetodile. Neid nimetatakse fakultatiivne bakterid. Mõne nende bakterite puhul aeglustub kasv märkimisväärselt, kui keskkond nõuab, et nad peavad kasutama vähem tõhusat anaeroobset rakulist hingamist.
Seevastu kaldus anaeroobne bakterid ei suuda ellu jääda, kui hapnikku üldse on. Kohustuslikke anaeroobe leidub inimkehas tavaliselt, sealhulgas suus ja seedetraktis, ning need võivad põhjustada haigusi või nakkusi. Näiteks, Porphyromonas võib põhjustada teatud tüüpi kopsupõletikku või periodontiiti (igemepõletik). Samal ajal võivad Clostridium liigid rangelt anaeroobsetes tingimustes põhjustada gangreeni (lahtiste haavadega seotud lihaskudede infektsioon).
Teised anaeroobsed bakterid jäävad vahemikku - nad taluvad küll hapnikku, kuid ainult teatud kontsentratsioonides. Vahel kutsutakse aerotolerant bakterid, need bakterid ei sure kohe hapniku juuresolekul, kuid seda ei saa kasutada ka rakuhingamisel. Selle asemel kasutavad nad energia saamiseks käärimist.
Tardigrades
Mitte kogu elu anaeroobsetes tingimustes ei ole bakter. Tardigrade, tuntud ka kui vesikaru, on ühe millimeetri suurune organism, mis talub keevasse alkoholi sukeldamist mitte ainult hapnikupuudust, vaid ka veepuudust, äärmuslikke temperatuure (sadu kraadi üle või alla nulli) , kiirgusega kokkupuude ja isegi puhkus kosmoses. Osa sellest, kuidas ta neid saavutusi saab teha, on oma elutähtsate funktsioonide ajutine sulgemine, et puhata peatatud animatsioonis, sarnaselt sellega, kuidas teised loomad võivad talveks talvituda. Tardigrade võib selliseks jääda aga aastakümneteks, kuni tingimused muutuvad soodsamaks.
Anaeroobne kompostimine
Anaeroobseid baktereid leidub mullas sageli ja neist võib eriti abi olla anaeroobse kompostimise jaoks - toidujäägid ja muud orgaanilised materjalid jäetakse suletud keskkonda, et need laguneksid toitainerikkaks väetiseks.Keegi, kes soovib vältida värsket komposti lõhna nende aias, võib seda meetodit kasutada anaeroobsete bakterite toidujäätmete lagundamisel. Anaeroobne kompostimine loob väga happelise keskkonna, mis sarnaneb inimese maoga mis tahes prügikasti või kotti, kus komposti hoitakse.
Anaeroobne nitrifikatsioon
Teine oluline töö, mida spetsialiseerunud bakterid teevad anaeroobses keskkonnas, on nitrifikatsioon. See on protsess, mille käigus lämmastiku gaas lisatakse tahkesse ainesse. Kuna taimed peavad kasvamiseks pääsema juurtest juurde lämmastikku, täidavad mullas olevad anaeroobsed bakterid olulist rolli tõhusate väetiste loomisel ja lämmastiku ringlusel keskkonnas.