Бактерии в воздухе: какие есть виды, сколько живут

Как бактерии оказываются в воздухе

Хотя бактерии живут в почве и воде, они присутствуют и в воздухе. Эта среда не способна обеспечить нормальную жизнедеятельность микроорганизмов, так как не содержит питательных веществ, а УФ-излучение Солнца часто приводит к гибели бактерий.

Движение воздуха с поверхности поднимает пыль и микроскопические частицы вещества вместе с содержащимися в них микроорганизмами – так бактерии оказываются в воздухе. Они движутся с воздушными потоками и в конечном итоге оседают на землю.

Поскольку микробы поднимаются с поверхности, то бактериальная обсемененность воздушного пространства зависит как качественно, так и количественно непосредственно от микробиологической насыщенности приземного слоя.

Чем выше слой воздуха расположен от поверхности планеты, тем меньше в нем микроорганизмов. Но они существуют. Бактерии в воздухе обнаружены даже в стратосфере, на высоте более 23 км от поверхности, где слой воздуха чрезвычайно тонок, а влияние космических лучей очень сильно и не удерживается внутри атмосферы.

Образец бактерий на высоте 500 м над поверхностью в крупном городе количественно в тысячи раз превышает образец воздуха в высокогорной местности или над поверхностью воды вдали от побережья.

Предположения существовавшие ранее

Возможность жизни на Венере интересовала умы меньше, чем возможность жизни на Марсе. В 1870 году британский астроном Ричард Проктор указал на возможность жизни на Венере. Он подозревал, что в трех регионах вблизи экватора было слишком жарко, но были предположения, что формы жизни могут существовать вблизи полюсов планеты.

Шведский химик Сванте Аррениус (лауреат Нобелевской премии по химии 1903 года) описал Венеру в 1918 году как планету с пышной растительностью и влажным климатом, жизнь на которой напоминала Землю в каменноугольный период. Русский и советский астроном Гавриил Тихов выдвинул гипотезу о наличии на Венере желто-оранжевой растительности.

Присутствие венерианской жизни в настоящем и прошлом описано в некоторых литературных и кинематографических произведениях научной фантастики.

Однако с конца 1950-х годов появляются все более явные свидетельства экстремального климата на Венере: сильный парниковый эффект приводит к тому, что температура поверхности достигает около 462°C. В атмосфере содержится серная кислота, давление у поверхности 90 атмосфер. Это примерно соответствует давлению на глубине около 1000 метров в земном океане. В таких условиях о шансах на жизнь на Венере вообще не могло быть и речи.

Жизнь под поверхностью Венеры

Существует вероятность того, что жизнь на Венере обитает под поверхностью, где условия могут быть гораздо более благоприятными, чем на поверхности.

В настоящее время физические условия на Венере без преувеличения экстремальны: из-за парникового эффекта температура поверхности составляет в среднем +462°С. Слои атмосферы Венеры состоят из серной кислоты, также вредной для жизни, а атмосферное давление в 92,1 раза выше, чем на Земле. Однако на Земле известны организмы-экстремофилы, обитающие в подобных условиях, поэтому ученые не исключают полностью возможность существования организмов в венерианском грунте, то есть под поверхностью.

Какие бактерии могут быть в воздухе

Поскольку бактерии не живут в воздухе, а лишь переносятся ветровыми потоками, говорить о каких-либо типичных представителях бактерий не приходится.

В воздухе может находиться ряд видов бактерий, которые по-разному реагируют на нахождение в столь неблагоприятной для них среде:

• не переносит обезвоживания и быстро погибает;
• войти в фазу спор и переждать критические условия жизни в течение нескольких месяцев.

Для человека решающее значение имеет наличие в воздухе патогенных микроорганизмов, в том числе:

• чумная палочка (возбудитель бубонной и септической чумы, чумы-пневмонии);
• столовые бактерии Генгоу (причина коклюша);
• палочка Коха (возбудитель туберкулеза);
• холерный вибрион (возбудитель холеры).

Почти все перечисленные бактерии достаточно быстро погибают при попадании в воздух, но есть и такие, как палочка Коха (туберкулезная) — кислотоустойчивая спорообразующая бактерия, сохраняющая жизнеспособность даже в сухой пыли до 3 месяцев.

Наличие инфекционных заболеваний в воздухе повышает риск заражения отдельного человека, а также возникновение эпидемии при заражении большой группы людей.

Размножение

Бактерии размножаются делением клетки на две части. Достигнув определенного размера, бактерия делится на две одинаковые бактерии. Затем каждый из них начинает питаться, расти, делиться и так далее.

После удлинения клеток постепенно формируется поперечная перегородка, а затем отделяются дочерние клетки; У многих бактерий при определенных условиях после деления клетки остаются соединенными в характерные группы. При этом в зависимости от направления плоскости деления и количества делений возникают разные формы. Размножение почкованием происходит у бактерий как исключение.

При благоприятных условиях деление клеток происходит у многих бактерий каждые 20-30 минут. При таком быстром размножении потомство одной бактерии может за 5 дней образовать массу, способную заполнить все моря и океаны. Простой расчет показывает, что за день может образоваться 72 поколения (720 000 000 000 000 000 000 клеток). В пересчете на вес – 4720 тонн. Однако в природе этого не происходит, так как большинство бактерий быстро погибают под воздействием солнечных лучей, высыхания, недостатка питания, нагревания до 65-100°С, в результате борьбы между видами и т д

Бактерия (1), поглотив достаточное количество пищи, увеличивается в размерах (2) и начинает готовиться к размножению (делению клеток). Ее ДНК (у бактерии молекула ДНК замкнута в кольцо) удваивается (бактерия производит копию этой молекулы). Обе молекулы ДНК (3,4) прикрепляются к стенке бактерии и по мере удлинения бактерии раздвигаются (5,6). Сначала делится нуклеотид, затем цитоплазма.

После расхождения двух молекул ДНК на бактерии происходит перетяжка, которая постепенно разделяет бактериальное тело на две части, каждая из которых содержит молекулу ДНК (7).

Бывает (у Bacillus subtilis), что две бактерии слипаются и между ними образуется мостик (1,2).

Перемычка переносит ДНК от одной бактерии к другой (3). Попав внутрь бактерии, молекулы ДНК переплетаются, слипаются в некоторых местах (4), а затем обмениваются участками (5).

Бактерии в круговороте веществ

Микроорганизмы вообще и бактерии в частности играют большую роль в биологически важных круговоротах веществ на Земле, осуществляя химические превращения, совершенно недоступные ни растениям, ни животным. Различные этапы круговорота элементов осуществляются организмами разных типов. Существование каждой отдельной группы организмов зависит от химических превращений элементов, осуществляемых другими группами.

Круговорот азота

Циклическое превращение азотистых соединений играет первостепенную роль в обеспечении необходимыми формами азота организмов биосферы с различными потребностями в питании. Более 90% общей фиксации азота происходит за счет метаболической активности некоторых бактерий.

Круговорот углерода

Биологическое превращение органического углерода в углекислый газ, сопровождающееся восстановлением молекулярного кислорода, требует совместной метаболической деятельности различных микроорганизмов. Многие аэробные бактерии осуществляют полное окисление органических веществ. В аэробных условиях органические соединения в основном расщепляются в результате ферментации, а конечные органические продукты ферментации дополнительно окисляются в результате анаэробного дыхания, если присутствуют неорганические акцепторы водорода (нитрат, сульфат или CO2).

Круговорот серы

Сера доступна живым организмам преимущественно в виде растворимых сульфатов или восстановленных органических соединений серы.

Бактерии могут передаваться не только с сухими частицами по ветру

Когда больной кашляет или чихает, в воздух выделяются капельки мокроты, которые содержат большое количество бактерий, вызывающих заболевание. Если капли мокроты, содержащей болезнетворные бактерии, попадут на здорового человека, они могут вызвать инфицирование. Такой способ передачи инфекционных заболеваний называется воздушно-капельным.

К патогенным бактериям, вызывающим инфекционные заболевания и передающимся почти исключительно воздушно-капельным путем, относятся:

• грипп;
• скарлатина;
• чашки;
• дифтерия;
• корь;
• туберкулез.

Существование 3 вариантов жизни на Венере

Исследования атмосферы Венеры показали, что в ней сохраняется естественный баланс химических оснований. Анализ данных миссий Венера, Пионер Венера-1 и Магеллан обнаружил сероводород и диоксид серы, а также в верхних слоях атмосферы карбонилсульфид (OCS).

Первые два из них представляют собой газы, которые реагируют друг с другом, а это означает, что что-то должно быть источником их пополнения. Кроме того, в значительных количествах присутствует сероуглерод, что затруднит производство неорганических веществ. На Земле эту связь считали бы «верным признаком жизни». Часто упускают из виду тот факт, что одна из первых станций на Венере обнаружила большое количество хлора под облачным покровом.

Несмотря на общее мнение, что нынешние условия на Венере неблагоприятны для возникновения или поддержания жизни, в последние годы были предложены две гипотезы относительно возможностей существования жизни на Венере:

1. Существование жизни в верхних слоях атмосферы.
2. Существование жизни на поверхности.
3. Существование жизни под поверхностью Венеры.

Было высказано предположение, что микробы, если они существуют, могли бы использовать ультрафиолетовое излучение Солнца в качестве источника энергии. Они могут быть объяснением наблюдаемых темных линий на УФ-фотографиях планеты. Крупные частицы и несферические облака также были обнаружены вблизи края облачного покрова. Их состав остается неясным.

Таинственная Венера

Различие бактериального состава воздуха

Естественно, что воздух в разных местах имеет свои особенности, зависящие от многих факторов. Если это закрытое помещение, то основное влияние на уровень бактериальной обсемененности помещения оказывают следующие факторы:

• специфика использования помещения – это может быть спальня, рабочая зона, фармацевтическая лаборатория и так далее;
• провести вентиляцию;
• соблюдение санитарно-гигиенических норм в помещениях;
• плановое проведение мероприятий по очистке воздуха помещений от бактерий.

Наиболее высокими показателями характеризуется бактериальное загрязнение в местах, связанных с длительным пребыванием большого количества людей, таких как вокзалы, станции метро и автомобили, больницы, детские сады и т.д.

Для оценки уровня количества и состава бактерий используются санитарно-гигиенические нормативы, применимые к любому замкнутому помещению:

• апартаменты;
• рабочие зоны;
• медицинские больницы;
• некоторые общественные места.

Для воздуха помещений вириданс-стрептококки и стафилококки считаются микроорганизмами-санитарными индикаторами, а наличие в пробе гемолитических стрептококков свидетельствует об угрозе эпидемии.

Количественный и качественный бактериологический состав воздушных масс как на открытом воздухе, так и в закрытых помещениях (квартирах, рабочих помещениях и т.п.) не является статической величиной, а изменяется в зависимости от сезона, с минимальными значениями зимой и максимальными значениями в зимний период лето.

Чистоту воздуха оценивают в соответствии с СанПин 2.1.3.1375-03 по количеству микроорганизмов, определяемому в объеме воздуха; чаще всего образец связывается с 1 м3 испытуемого воздуха.

Существование жизни в верхних слоях атмосферы

Некоторые ученые предполагают наличие в облаках Венеры неких форм жизни, похожих на бактерии, обнаруженные в облаках на Земле. Микробы в плотной облачной атмосфере могут быть защищены от солнечной радиации соединениями серы в воздухе. Венера полностью окутана облаками. Средний и нижний слои облаков имеют температуру и давление, удивительно благоприятные для жизни.

Микробы, переносимые облаками, характерны не только для Солнечной системы. На нашей Земле также есть то, что называется воздушной биосферой. Микробы из почвы поднимаются и летают. Они попадают внутрь капель дождевых облаков, а ветер переносит их через континенты и океаны.

Со временем капли воды, содержащие микробы, конденсируются в атмосфере Земли, становясь больше и тяжелее. И в конце концов они падают на поверхность.

Но падение из облаков на Венеру почти наверняка было бы фатальным для любых микробов, поскольку температура поверхности планеты достигает +462 °С.

Гипотеза исследователей заключается в том, что жизнь на Венере может существовать в метаболически активном состоянии – в каплях сернокислых облаков в нижнем слое облаков. В течение нескольких месяцев капельки сами вырастут, как капли воды на Земле. В конце концов они станут достаточно большими, чтобы «дождиться» из нижних облаков. Это значит, что они окажутся ниже, где температура уже достигает 77-187°С.

На этом этапе бактерии могут прекратить метаболизм и войти в защищенное состояние анабиоза — защитное состояние покоя, позволяющее пережить сильную жару и обезвоживание. Эти спящие микробы, которые ученые называют «спорами», могут затем оставаться в нижнем слое дымки Венеры. Но они не остаются там навсегда.

Чтобы не погибнуть, бактерия должна впасть в спячку или спячку, чтобы пережить сильную жару и обезвоживание

В конце концов, подъем атмосферы Венеры перенесет следы обратно в умеренный облачный слой планеты, где они снова насытятся водой и вернутся в активное состояние. После контакта с жидкостью споры становятся метаболически активными. Эти микробы делятся, а капли растут. Капли вырастают достаточно большими, чтобы упасть, где они начинают испаряться из-за более высоких температур, в результате чего микробы превращаются в споры, которые остаются в нижнем слое дымки.

Предполагаемый жизненный цикл микробов, выживающих в кислотных облаках Венеры

1. Обезвоженные микробы выживают в вегетативном состоянии в нижнем слое дымки Венеры.
2. Следы поднимаются восходящим потоком в нижний слой облаков.
3. После контакта с жидкостью споры становятся метаболически активными.
4. Эти микробы делятся, а капли растут.
5. Капли вырастают достаточно большими, чтобы упасть, где из-за более высоких температур они начинают испаряться, в результате чего микробы превращаются в споры, которые остаются в нижнем слое тумана.

Идея о том, что венерианские микробы могут входить в состояние покоя, чтобы выжить в суровых условиях, получила подтверждение на Земле. Известно, что крошечные существа, называемые тихоходками, используют эту стратегию, чтобы выжить при заморозке, облучении и даже в космическом вакууме.

Бактерии способны входить в состояние покоя, чтобы пережить замораживание, облучение и даже космический вакуум.

Научное подтверждение гипотезы про СУЩЕСТВОВАНИЕ жизни в верхних слоях атмосферы Венеры

В результате анализа данных, полученных зондами «Венера», «Пионер-Венера» и «Магеллан», в верхних слоях атмосферы были обнаружены сероводород (H2S) и диоксид серы (SO2), а также карбонилсульфид (O=C=S) атмосфера. Первые два газа реагируют друг с другом, а значит, должен быть постоянный источник этих газов.

Карбонилсульфид примечателен тем, что его трудно воспроизвести только неорганическим путем. Его производят с помощью эффективных катализаторов, для которых требуются большие количества веществ различного химического состава. На Земле такими катализаторами являются микроорганизмы.

Кроме того, часто упускают из виду тот факт, что спускаемый аппарат «Венера-12» обнаружил наличие хлора на высотах 45–60 км, а аэростатные зонды «Вега-1» и «Вега-2» подтвердили это. Было высказано предположение, что микроорганизмы на этом уровне могут поглощать ультрафиолетовый свет Солнца, используя его в качестве источника энергии. Это могло бы объяснить темные пятна, видимые на ультрафиолетовых изображениях планеты.

В слоях облаков также было обнаружено большое несферическое облако частиц. Их состав пока неизвестен. Также было отмечено, что в атмосфере содержится мало CO, несмотря на интенсивность света, падающую солнечную радиацию и парниковый эффект. До сих пор неизвестно, почему CO превращается в CO2.

Одним из объяснений этого является существование в облаках микробной формы жизни (экстремофилы архейного строения) с метаболизмом, совершенно отличным от всего, что мы знаем на Земле, основанным на CO и CO2.

Как такое могло произойти? Гипотеза, допускающая развитие этой жизни, объясняет, что в далеком прошлом температура на Венере была гораздо ниже. Из моделей звездной эволюции можно подсчитать, что в первые моменты жизни на Земле Солнце излучало 70% своей нынешней энергии, а равновесная температура на Земле составляла -41°С. Со временем солнце стало теплее.

Поэтому, учитывая наши нынешние знания, кажется возможным, что существовал длительный период существования больших океанов, где могла возникнуть жизнь. По мере того как солнечная активность стала возрастать, постепенно всё больше тепла стало проникать в атмосферу Венеры, не защищенную магнитным полем. Воздействие выбросов было бы очень сильным, но, возможно, оно происходило достаточно медленно, чтобы позволить древним формам жизни адаптироваться.

Спорообразование

Споры образуются внутри бактериальной клетки. В процессе споруляции бактериальная клетка претерпевает ряд биохимических процессов. Количество свободной воды в нем уменьшается и снижается ферментативная активность. Это обеспечивает устойчивость гусениц к неблагоприятным условиям окружающей среды (высокая температура, повышенная концентрация солей, высыхание и т.п.). Спорообразование характерно лишь для небольшой группы бактерий.

Споры являются дополнительной стадией жизненного цикла бактерий. Спороношение начинается только при недостатке питательных веществ или накоплении продуктов обмена. Бактерии в форме спор могут долгое время оставаться в состоянии покоя. Споры бактерий выдерживают длительное кипячение и очень длительное замораживание. При наступлении благоприятных условий спора прорастает и становится жизнеспособной. Бактериальные споры – это адаптация к выживанию в неблагоприятных условиях.

Внутреннее строение

Внутри бактериальной клетки находится плотная неподвижная цитоплазма. Имеет слоистую структуру, вакуоли отсутствуют, поэтому в самой цитоплазме располагаются различные белки (ферменты) и запасные питательные вещества. Бактериальные клетки не имеют ядра. В центральной части их клетки сосредоточено вещество, несущее наследственную информацию. Бактерии, — нуклеиновая кислота — ДНК. Но это вещество не образует ядро.

Внутренняя организация бактериальной клетки сложна и имеет свои специфические особенности. Цитоплазма отделена от клеточной стенки цитоплазматической мембраной. В цитоплазме находится основное вещество, или матрикс, рибосомы и небольшое количество мембранных структур, выполняющих разнообразные функции (аналоги митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи). Цитоплазма бактериальных клеток часто содержит гранулы различной формы и размера. Гранулы могут состоять из соединений, которые служат источником энергии и углерода. Капли жира также обнаруживаются в бактериальной клетке.

В центральной части клетки расположено ядерное вещество — ДНК, не отграниченное от цитоплазмы мембраной. Это аналог ядра – нуклеоид. Нуклеоид не имеет мембраны, ядрышка и набора хромосом.

Распространение в природе

Микроорганизмы распространены повсеместно. Исключением являются лишь кратеры действующих вулканов и небольшие участки в эпицентрах взорвавшихся атомных бомб. Ни низкие температуры Антарктиды, ни кипящие потоки гейзеров, ни насыщенные соляные растворы в соляных бассейнах, ни сильная изоляция горных вершин, ни жесткое облучение ядерных реакторов не мешают существованию и развитию микрофлоры.

Все живое постоянно взаимодействует с микроорганизмами и зачастую является не только их хранилищем, но и их распространителями. Микроорганизмы являются родными для нашей планеты, активно осваивая самые невероятные природные субстраты.

Микрофлора почвы

Число бактерий в почве чрезвычайно велико – сотни миллионов и миллиарды особей на грамм. В почве их гораздо больше, чем в воде и воздухе. Изменяется общее количество бактерий в почве. Количество бактерий зависит от типа почвы, ее состояния и глубины слоев.

На поверхности частиц почвы микроорганизмы располагаются небольшими микроколониями (по 20-100 клеток каждая). Они часто развиваются в толще комков органического вещества, на живых и отмирающих корнях растений, в тонких капиллярах и внутри комков.

Микрофлора почвы очень разнообразна. Здесь существуют разные физиологические группы бактерий: гнилостные бактерии, нитрифицирующие бактерии, азотфиксирующие бактерии, серобактерии и др. среди них есть аэробные и анаэробные, споровые и неспоровые формы. Микрофлора является одним из факторов почвообразования.

Областью развития микроорганизмов в почве является зона рядом с корнями живых растений. Она называется ризосферой, а общее количество обитающих в ней микроорганизмов называется ризосферной микрофлорой.

Микрофлора водоёмов

Вода является естественной средой, в которой микроорганизмы развиваются в большом количестве. Основная их часть попадает в воду из почвы. Фактор, определяющий количество бактерий в воде и наличие в ней питательных веществ. Самая чистая вода поступает из артезианских скважин и родников. Открытые водоемы и реки очень богаты бактериями. Наибольшее количество бактерий обнаружено в поверхностных слоях воды, ближе к берегу. По мере удаления от берега и увеличения глубины количество бактерий уменьшается.

Чистая вода содержит 100-200 бактерий на мл, а загрязненная – 100-300 тысяч и более. В придонном иле много бактерий, особенно в поверхностном слое, где бактерии образуют пленку. В этой пленке содержится много серо- и железобактерий, которые окисляют сероводород до серной кислоты и тем самым предотвращают гибель рыб. В иле встречается несколько спороносных форм, а в воде преобладают неспороносные формы.

По видовому составу микрофлора воды близка к микрофлоре почвы, но имеются и специфические формы. Уничтожая различные отходы, попадающие в воду, микроорганизмы постепенно осуществляют так называемую биологическую очистку воды.

Микрофлора воздуха

Микрофлора воздуха менее многочисленна, чем микрофлора почвы и воды. Бактерии поднимаются в воздух с пылью, могут оставаться там некоторое время, а затем оседают на поверхности земли и погибают от недостатка питания или под воздействием ультрафиолетовых лучей. Количество микроорганизмов в воздухе зависит от географической зоны, местности, времени года, загрязнения пылью и т д.

Каждая пылинка является переносчиком микроорганизмов. Большинство бактерий находится в воздухе над промышленными предприятиями. Воздух в деревне чище. Самый чистый воздух – над лесами, горами и заснеженными территориями. В верхних слоях воздуха микробов меньше. Микрофлора воздуха содержит множество пигментированных и спороносных бактерий, более других устойчивых к ультрафиолетовым лучам.

Микрофлора организма человека

Организм человека, даже вполне здорового, всегда является носителем микрофлоры. При контакте организма человека с воздухом и почвой на одежде и коже оседают различные микроорганизмы, в том числе и возбудители (столбнячная палочка, газовая гангрена и др.). Загрязнены наиболее открытые части человеческого тела. На руках обнаруживаются кишечная палочка и стафилококки. В полости рта обитает более 100 видов микробов. Рот с его температурой, влажностью и остатками пищи является прекрасной средой для развития микроорганизмов.

Желудок имеет кислую реакцию, поэтому большинство микроорганизмов в нем погибают. Начиная с тонкого кишечника, реакция становится щелочной, т е благоприятной для микробов. Микрофлора толстого кишечника очень разнообразна. Каждый взрослый человек выделяет ок. 18 миллиардов бактерий ежедневно в экскрементах, т е больше особей, чем людей на планете.

Внутренние органы, не связанные с внешней средой (мозг, сердце, печень, мочевой пузырь и др.), обычно свободны от микробов. Микробы попадают в эти органы только во время болезни.

Способы питания

У бактерий разные способы питания. Среди них есть автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы – организмы, способные самостоятельно вырабатывать органические вещества для своего питания.

Гетеротрофы – организмы, использующие для своего питания готовые органические вещества. Гетеротрофные бактерии делятся на сапрофитов, симбионтов и паразитов.

Сапрофитные бактерии	Бактериальные симбиоты	Паразитические бактерии
Извлекайте питательные вещества из мертвых и разлагающихся органических веществ. Обычно они выделяют свои пищеварительные ферменты в этот разлагающийся материал, а затем поглощают и усваивают растворенные продукты.	Они живут вместе с другими организмами и часто приносят им ощутимую пользу. Бактерии, обитающие в утолщениях корней бобовых растений.	Они живут внутри или на поверхности другого организма, укрываясь и питаясь его тканями. Они вызывают различные заболевания – бактериозы.

Растениям необходим азот, но они не могут сами поглощать азот из воздуха. Некоторые бактерии соединяют молекулы азота воздуха с другими молекулами, в результате чего образуются вещества, доступные растениям.

Эти бактерии селятся в клетках молодых корней, что приводит к образованию на корнях утолщений, называемых клубеньками. Такие клубеньки образуются на корнях растений семейства бобовых и некоторых других растений.

Корни снабжают бактерии углеводами, а бактерии снабжают корни азотистыми веществами, которые могут усваиваться растением. Их совместное проживание взаимовыгодно.

Корни растений выделяют много органических веществ (сахаров, аминокислот и других), которыми питаются бактерии. Поэтому особенно много бактерий оседает в слое почвы вокруг корней. Эти бактерии превращают мертвые растительные отходы в доступные для растений вещества. Этот слой почвы называется ризосферой.

Существует несколько гипотез о проникновении клубеньковых бактерий в ткани корня:

• через повреждение эпидермальной и кортикальной ткани;
• через корневые волосы;
• только через молодую клеточную мембрану;
• благодаря сопутствующим бактериям, вырабатывающим пектинолитические ферменты;
• за счет стимуляции синтеза B-индолуксусной кислоты из триптофана, всегда присутствующей в выделениях корней растений.

Процесс внедрения клубеньковых бактерий в ткани корня состоит из двух фаз:

• инфицирование корневых волос;
• процесс образования узелков.

В большинстве случаев инвазионная клетка активно размножается, образует так называемые нити инфекции и в виде таких нитей перемещается в ткани растения. Узелковые бактерии, возникшие из нити инфекции, продолжают размножаться в тканях хозяина.

Растительные клетки, заполненные быстро размножающимися клетками клубеньковых бактерий, быстро начинают делиться. Соединение молодого узла с корнем бобового растения осуществляется благодаря сосудисто-волокнистым пучкам. В период функционирования узлы обычно тугие. При достижении оптимальной активности узелки приобретают розовый цвет (благодаря пигменту легоглобина). Только те бактерии, которые содержат леггемоглобин, способны фиксировать азот.

Клубеньковые бактерии вносят десятки и сотни килограммов азотных удобрений с гектара почвы.

Методы очищения воздуха от микробов

Согласно исследованиям, воздух в квартирах или рабочих помещениях во много раз грязнее и токсичнее, чем снаружи. Это связано с наличием в воздухе, помимо микробов, вирусов, спор плесени и грибков, бытовой или промышленной пыли, шерсти домашних животных, табачного дыма, летучих химических соединений (мебель, напольные покрытия, бытовая химия и т д.) и многого другого.

Очистить воздух от бактерий можно разными методами, но в первую очередь придется избавиться от грязи и пыли – именно с ними в воздух попадают микроорганизмы.

Влажная уборка и пылесос как методы очистки воздуха

Бытовая и производственная пыль действует на организм человека как сильный аллерген; при малейшем движении воздуха он перемещается с места на место, а вместе с ним и бактерии.

Самый надежный способ избавиться от пыли и содержащихся в ней бактерий – провести влажную уборку с дезинфицирующими средствами. Причем эту процедуру необходимо проводить регулярно.

Удалить пыль с поверхностей можно с помощью пылесоса – они неплохо очищают полы и напольные покрытия. Однако нет гарантии полного удаления комков пыли; Более высокого уровня чистоты можно добиться с помощью современного пылесоса с HEPA-фильтрами.

Ковры в квартирах следует вынуть и выбить – это давно известный способ избавиться от скопившейся пыли.

Проветривание для очищения воздуха

Эффективным методом очистки воздуха от пыли и бактерий как в квартирах, так и в рабочих помещениях является проветривание помещения. Наиболее эффективно выполнять его рано утром и поздно вечером (дома – перед сном).

Воздухоочистители

Данные устройства предназначены для очистки воздуха жилых и рабочих помещений от вредных веществ. Применяется метод фильтрации, при котором на фильтре остаются взвешенная пыль, вредные вещества и бактерии.

Качество очистки воздуха напрямую зависит от типа используемого фильтра.

Фильтры очистителей воздуха делятся на:

• механические – удаляют из воздуха только крупные загрязнители;
• древесный уголь – достаточно эффективен, но его нельзя использовать для очистки воздуха при повышенной влажности;
• HEPA-фильтры — современные высокоэффективные фильтры; задерживают все примеси, в том числе бактерии и их споры; Дополнительный плюс — они увлажняют воздух в помещении.

Увлажнители

Помимо чистоты, воздух должен иметь определенный уровень влажности – если воздух в жилых и рабочих помещениях сухой, влага от кожи будет насыщать воздух. Что закономерно приводит к пересыханию кожи и слизистых оболочек, образованию микротрещин, что снижает антибактериальную и противовирусную резистентность в организме.

Оптимальный уровень влажности в помещении находится в пределах 35-50%:

• для людей – максимально комфортная влажность;
• для бактерий – зона отклонения развития.

Увлажнители используются для поддержания оптимального уровня влажности в рабочих и жилых помещениях.

В зависимости от типа увлажнители бывают:

• уЗИ;
• традиционный;
• прямое распыление;
• парогенераторы.

Чтобы решить, какой увлажнитель использовать в каждом конкретном случае, следует знать их преимущества и недостатки.

Краткий обзор свойств увлажнителя

• Ультразвуковые увлажнители.

Достоинства: экономичны по стоимости и энергопотреблению, при работе создают мало шума (вентилятор).

Недостатки: использование дистиллята; нет автоматического залива воды; угроза развития в контейнере микрофлоры (чаще всего легионеллы) с последующим выбросом ее в воздух, необходимость регулярной дезинфекции контейнера; короткий срок жизни.

• Традиционные – увлажнители холодного испарения.

Достоинства: низкая цена, очищает воздух в помещении, использует водопроводную воду.

Недостатки: шумно, требует регулярной чистки и дезинфекции, существует риск развития болезнетворной микрофлоры и выброса ее в воздух помещения, высокий износ.

• Увлажнители с прямым распылением.

Высококлассное оборудование практически без дефектов. К недостаткам можно отнести высокую стоимость и необходимость профессионального монтажа.

• Увлажнители-парогенераторы.

Достоинства: средняя стоимость, обеззараживание воды кипячением.

Недостатки: очень энергоемкий, большой по размеру, шумный в работе, требует частого обслуживания, прямой выход пара представляет потенциальную опасность.

Увлажнители любого типа решают задачу очистки воздуха от пыли и бактерий в рабочей зоне или жилом помещении; вам просто нужно выяснить, сколько и какие увлажнители оптимальны в конкретном случае.

Место обитания

Благодаря простоте организации и неприхотливости бактерии широко распространены в природе. Бактерии встречаются повсюду: в капле даже самой чистой родниковой воды, в зернах почвы, в воздухе, на камнях, в полярном снеге, песке пустыни, на дне океана, в нефти, добытой с больших глубин, и даже в воде из горячие источники с температурой ок. 80°С. Питаются растениями, фруктами, различными животными и у человека в кишечнике, ротовой полости, конечностях и на поверхности тела.

Бактерии – самые маленькие и самые многочисленные живые существа. Благодаря небольшому размеру они легко проникают в трещины, щели или поры. Очень выносливы и приспособлены к различным условиям жизни. Они могут выдерживать высыхание, сильный холод и нагревание до 90°C, не теряя при этом жизнеспособности.

На земле практически нет места, где бы не встречались бактерии, но в тех или иных количествах. Условия жизни бактерий разнообразны. Некоторые из них нуждаются в атмосферном кислороде, другие — нет и способны жить в бескислородной среде.

В воздухе: бактерии поднимаются в верхние слои атмосферы на высоту до 30 км и более.

Особенно много их в почве. В 1 г почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий.

В воде: в поверхностных слоях воды открытых водоемов. Полезные водные бактерии минерализуют органические остатки.

В живых организмах: болезнетворные бактерии попадают в организм из внешней среды, но только при благоприятных условиях вызывают заболевания. Симбиотики обитают в органах пищеварения, помогают расщеплять и усваивать пищу, синтезировать витамины.

Роль зеленых насаждений

Чем чище воздух в местах общественного и личного пользования, тем меньше в нем содержится различных бактерий, в том числе болезнетворных.

Значение зеленых насаждений в очистке воздуха невозможно переоценить – растения откладывают пыль, а выделяемые ими фитонциды убивают микробы.

Растения в квартире

Комнатные растения в жилых и рабочих помещениях выполняют функцию биологического фильтра – поглощают из воздуха вредные вещества, собирают пыль на листьях, увлажняют воздух, выделяют кислород и фитонциды, убивающие болезнетворные бактерии.

Распространенные антисептические растения для очистки воздуха в доме:

• герань;
• алоэ;
• бегония;
• мирт;
• розмари.

Средний радиус антибактериального действия растения около 3 м; кроме того, растения дезодорируют воздух и оказывают укрепляющее действие.

Читайте также: Биологическое оружие: понятие, патогены, распространение, защита и примеры