Бактерії у колообігах речовин у біосфері

Взаємодія всіх компонентів біосфери здійснюється за до обміну речовиною і енергією. В основі цієї взаємодії лежить кругообіг речовин – це повторювані процеси трансформації та міграції речовин у природі, мають циклічний характер різного ступеня вираженості. Ці процеси відбуваються за участю сонячної енергії та внутрішньої енергії Землі.

Виділяється геологічний (великий) кругообіг і входять до його складу біологічний (малий) і антропогенний кругообіг.

Геологічний кругообіг речовин – це перерозподіл елементів між біосферою і літосферою, що відбувається під впливом ендогенних (внутрішніх) і екзогенних (зовнішніх) процесів. Протягом мільйонів років гірські породи руйнуються, а продукти вивітрювання переносяться водними потоками у Світовий океан. Незначна частина мінеральних речовин повертається на сушу в результаті випаровування вологи і випадання опадів, і круговорот замикається. Основна ж маса продуктів вивітрювання залишається на океанічному дні, де відбувається осадконакопление. Змінюються геологічні епохи, відбуваються регресії морів, рух тектонічних плит, горотворення, і ці нашарування знову опиняються на суші – геологічний кругообіг речовин починає новий виток. Слід зазначити, що символом даного кругообігу є не коло, а спіраль, оскільки в силу розтягнутості тимчасових рамок кожен новий цикл істотно відрізняється від попереднього.

Величезне значення в житті біосфери грає так званий гідрологічний цикл, в якому беруть участь суша , атмосфера і океан. Це кругообіг води, який також відноситься до геологічного (великому) круговороту. Його рушійною силою є енергія Сонця, під впливом якої відбувається випаровування. Молекули води у вигляді газу піднімаються в атмосферу, де відбувається їх охолодження і конденсація. Утворюються хмари, які дають атмосферні опади. Якщо опади потрапляють в океан, круговорот замикається (випаровування і т. д.).

Вода, що потрапляє на землю, має два шляхи: поверхневий стік і інфільтрація. У першому випадку вона повертається в океан, замикаючи цикл, а в другому її чекає довгий і цікавий шлях. Просочуючись вниз по тріщинах і порах, вона досягає водотривкого шару, поповнюючи запаси грунтових вод, а потім рухається в горизонтальному напрямі до тих пір, поки не знайде вихід на поверхню. Так утворюються джерела, що живлять річки, озера, ставки, болота. Під час цього «подорожі» частина води залишається в приповерхневому шарі грунту (капілярна волога), звідки вона випаровується в атмосферу, а частина використовується рослинами, на листках яких також відбувається випаровування (транспірація).

Ще однією складовою геологічного круговороту є біологічний кругообіг речовин, рушійна сила якого – діяльність живих організмів. Виглядає цей цикл таким чином.

Вода, вуглець і поживні речовини акумулюються рослинами (автотрофами) і тваринами (гетеротрофами), які харчуються цими рослинами.Живі організми гинуть, і під впливом сапрофітів (гриби, бактерії, черви) продукти розпаду розкладаються до мінеральних складових.Неорганічні речовини знову використовуються автотрофами для синтезу органічних – біогеохімічний кругообіг речовин триває.

Такі процеси відбуваються в кожній екосистемі і включають кругообіги окремих елементів: кисню, азоту, вуглецю, сірки, фосфору, заліза і т. д. У них беруть участь всі живі організми, що існують на планеті. Велика роль бактерій у кругообігу речовин – вони беруть участь у грунтоутворенні, очищенню води, накопиченні деяких елементів (азотфіксуючі бактерії), розкладанні органічних речовин (деструктори), окислювально-відновних реакціях (аеробні бактерії) і багатьох інших процесах, що протікають у біосфері.