Jak dobre bakterie są pomocne dla środowiska?

Uważamy bakterie za szkodliwe, chorobotwórcze, niewidzialne stworzenia. Ale tak naprawdę tylko kilka gatunków jest niebezpiecznych. Większość bakterii jest dobra, a bez nich życie na Ziemi nie byłoby możliwe.

Wideo dnia

Bakterie pomagają degradować martwe zwierzęta i rośliny oraz dostarczać cenne składniki odżywcze z powrotem na Ziemię. Niektóre gatunki pomagają również usuwać szkodliwe zanieczyszczenia z otoczenia w procesie zwanym bioremediacją. Dzięki zastosowaniu technik bioremediacji toksyczne substancje, takie jak metale ciężkie i ropa naftowa, nie są już szkodliwe dla środowiska. Bakterie to także tanie i dokładne czujniki toksycznych chemikaliów.

Znaczenie

Najliczniejszymi organizmami w glebie są bakterie. Są niezbędną częścią cyklów odżywczych lub biogeochemicznych, w których węgiel, azot, siarka i fosfor są poddawane recyklingowi między żywymi istotami a środowiskiem. Bez tych cykli nie byłoby wymiany elementów, które są szkieletem białek, cukrów i tłuszczów - nie byłoby życia.

Bakterie jako biosensory

Według amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska, przemysł w USA generuje 292 milionów ton odpadów niebezpiecznych rocznie, a co najmniej 40 milionów ton uwalnianych jest do środowiska. Tradycyjne analizy chemiczne do oznaczania i lokalizacji toksycznych odpadów są kosztowne i często nie są dokładne. Dlatego naukowcy opracowali biosensory, które są genetycznie zmodyfikowanymi bakteriami, które mogą lokalizować zanieczyszczenia.

Biosensory nie wymagają kosztownych chemikaliów ani sprzętu i działają w ciągu kilku minut. Niektóre bakterie emitują światło, gdy napotykają na pewną toksyczną substancję chemiczną. Inni emitują światło tak długo, jak długo są zdrowi, ale przestają, jeśli zostali zabici przez toksyny.

Bakterie jako strażacy zanieczyszczający

Metale ciężkie z przemysłu i toksyczne syntetyczne organiczne chemikalia, w tym pestycydy, produkty ropopochodne, materiały wybuchowe i środki zmniejszające palność, stanowią poważne zagrożenie dla środowiska i zdrowia. Wchodzą w glebę, powietrze i wodę i są wyjątkowo odporne na naturalne procesy rozkładu. Bioremediacja wykorzystuje pewne bakterie, które trawią toksyczne substancje i przekształcają je w mniej szkodliwe substancje. W pewnym stopniu bioremediacja zachodzi naturalnie, ale zwykle jest wzmacniana przez dodanie "pokarmu" bakteryjnego, takiego jak fosfor i azot, dzięki czemu bakterie lepiej się rozwijają, a chemikalia są bardziej efektywne. Bioremediacja jest zwykle tańsza i mniej pracochłonna niż tradycyjne technologie.

W szczególności wybrane bakterie

->

Bioaugmentacja jest bezpiecznym sposobem na usunięcie oleju z wody morskiej.

Zanieczyszczenia przemysłowe i wycieki ropy naftowej są często wielkością wymagającą ulepszonej bioremediacji, w której naukowcy wybierają bakterie, które rosną specyficznie na niektórych zanieczyszczających lub genetycznie zmodyfikowanych bakteriach, które mogą metabolizować określone zanieczyszczenie.Dodanie takich bakterii nazywa się bioaugmentacją, która służy do oczyszczania wycieków ropy w wodzie. Naukowcy zmienili genetycznie bakterie odporne na promieniowanie, dzięki czemu są bardziej użyteczne w oczyszczaniu miejsc zanieczyszczonych materiałami radioaktywnymi.

Znaczenie

Dobre bakterie są niezbędnymi środkami czyszczącymi toksyczne odpady, a bez nich wiele wypadków w środowisku przerodziłoby się w katastrofę. W 1989 roku statek Exxon Valdez uderzył w rafę niedaleko linii brzegowej Księcia Williama Sound na Alasce, powodując jeden z największych wycieków ropy w historii. Naukowcy wciąż pracują nad całkowitym oczyszczeniem tych dziewiczych wód. W ciągu pierwszych pięciu lat po wypadku olej znikał w tempie około 70 procent z powodu udanej bioremediacji.