Simbioze ale microorganismelor și animalelor marine. Microorganismele ca parteneri simbiotici Care bacterii intră în simbioză cu plantele

Din acele vremuri imemoriale, s-au dezvoltat relații complexe între microorganisme, cu organismele superioare ale regnului vegetal și animal, pe de o parte, și mediul, pe de altă parte. Se numește coexistența strânsă a două organisme diferite, inclusiv un microorganism cu un macroorganism simbioză. Participanții la simbioză sunt chemați simbionti. Simbioza este caracterizată de diverse tipuri de relații bioticeîn raport cu celulele gazdei sale şi între ele.

Mutualismul- aceasta este o formă de coabitare când ambii simbioți - gazda și microorganismul - beneficiază reciproc. Cu mutualism, conviețuirea creează condiții favorabile pentru ambii parteneri, adică este o simbioză reciproc avantajoasă. Unele tipuri de bacterii care trăiesc în intestine produc vitamine care sunt folosite în corpul animalelor pentru reacții biocatalitice. Bacteriile multor specii produc vitaminele B6, B12, precum și vitamina K. Un exemplu de mutualism este conviețuirea plantelor cu bacterii nodulare, care se hrănesc cu substanțe din sucuri de plante (de exemplu, leguminoase - mazăre, măzică) și plante, la rândul lor, utilizați compuși azotați, sintetizați de bacteriile nodulare, care sunt fixatori de azot.

Comensalism- aceasta este o formă de conviețuire atunci când unul dintre simbioți (în acest caz, un microb) trăiește pe cheltuiala proprietarului, se bucură de protecția acestuia, dar nu dăunează proprietarului. În comensalism, un parteneriat poate fi benefic pentru unul dintre organisme fără a avea un efect dăunător asupra celuilalt. Microbii comensali (stafilococi, streptococi) locuiesc pe pielea și mucoasele animalelor ca microfloră normală. Cu toate acestea, trebuie recunoscut că comensalismul în acest caz este un concept destul de relativ, deoarece printre reprezentanții microflorei oportuniste se numără cei care, în anumite condiții, pot provoca boli grave.

Antagonism- aceasta este o acțiune opusă, opoziție reciprocă a organelor, medicamentelor, microorganismelor. Antagonismul microbian este o relație complexă atunci când, în timpul dezvoltării comune a populațiilor, bacteriile din aceeași specie sau din cadrul aceleiași specii inhibă dezvoltarea altora și, uneori, le distrug complet. Antagonismul microbilor este utilizat pe scară largă pentru prevenirea și tratamentul diferitelor boli, în principal boli gastrointestinale. De exemplu, multe tulpini de E. coli sunt capabile să suprime dezvoltarea și să distrugă streptococii, stafilococii și salmonella. Relațiile antagonice dintre microorganisme sunt de mare interes practic. Antagonismul microbilor din sol a fost observat de L. Pasteur (1870), V.A. Manassein, A.G. Polotebnov (1871), I.I. Mechnikov (1905) a observat antagonismul dintre acidul lactic și bacteriile putrefactive. Meritul I.I. Mechnikov este că a pus bazele doctrinei antagonismului microorganismelor, care s-a dezvoltat acum în doctrina antibioticelor.

Sinergie- sunt aceleași procese fiziologice ale diferitelor asociații microbiene, în urma cărora are loc o creștere a produselor finite.

Satelism- aceasta este stimularea creșterii unui microorganism de către produsele reziduale ale altuia, care devine apoi însoțitorul său.

Printre diverșii reprezentanți ai lumii microorganismelor s-au dezvoltat diverse forme de relații simbiotice. S-au dezvoltat relații reciproc benefice între bacteriile aerobe care trăiesc în sol, în intestinul gros și alte substraturi. Bacteriile aerobe folosesc oxigenul prezent în sol, creând astfel condiții favorabile pentru dezvoltarea anaerobilor. La rândul lor, anaerobii descompun celuloza, formând acizi organici, care sunt o sursă de energie pentru bacteriile aerobe. Astfel de relații există între protozoare și alge, simbioza lui Azotobacter cu bacteriile care descompun celuloza, între numeroase bacterii și drojdii din boabele de chefir etc.

Asistența reciprocă între organisme se manifestă și în diferite boli infecțioase ale animalelor și oamenilor. Astfel, bacteriile hemofile își manifestă efectul patogen în organism într-o comunitate cu diverse saprofite - stafilococi, Escherichia coli. Această proprietate este utilizată în practica de laborator pentru cultivarea bacteriilor Haemophilus influenzae folosind „bakkormilok”.

Din numărul mare de microorganisme care trăiesc în natură, doar o mică parte este patogene. În procesul de evoluție veche de secole, unele tipuri de microbi, adaptându-se la extragerea resurselor alimentare din natura neînsuflețită, rămân libere până în zilele noastre, în timp ce alte specii s-au adaptat treptat pentru a coexista cu animalele sau plantele și pentru a obține nutrienți din acestea.

Relațiile spațiale dintre simbioți pot fi, de asemenea, diferite. Dacă un simbiont este în afara celulelor celuilalt, atunci vorbesc despre ectosimbioză, iar dacă în interiorul celulelor - aproximativ endosimbioza. Cel mai mare dintre simbioți este numit gazdă.

În bolile infecțioase, interacțiunea diferitelor tipuri de microorganisme determină dezvoltarea așa-numitelor infecții asociate. Infecțiile asociate sunt cauzate de doi sau mai mulți agenți patogeni. Asociere microorganismele sunt o comunitate a diferitelor lor specii, existente în condiții naturale sau create artificial. De exemplu, viața anaerobilor împreună cu aerobii într-un mediu care conține oxigen liber. Asocierea microorganismelor este de mare importanță în infecțiile virale și micoplasmotice ale organelor respiratorii, în special la bovinele din fermele industriale de animale.

Microflora solului

Solul este format din substanțe anorganice și compuși organici formați ca urmare a morții și descompunerii organismelor vii. Organismele vii ale solului formează în mod colectiv biocenoza solului. Organismele vii (inclusiv microorganismele) conținute în sol constituie faza vie a solului. Include macroorganisme și microorganisme, atât de origine animală, cât și de origine vegetală.

Macroorganisme fazele vii ale solului includ:

- macrofauna(rozatoare, insecte, acarieni, gasteropode, centipede, paianjeni si anelide);

- macroflora(rădăcinile plantelor).

Microorganisme fazele vii ale solului includ:

-microfauna(nematode sau viermi, protozoare, rotifere);

- microflora(alge, ciuperci, bacterii actinomicete).

Microorganismele găsite în sol sunt împărțite în două tipuri:

-microorganisme autohtone (microorganisme rezidente, microfloră rezidentă), adică microbi care sunt unici pentru un anumit tip de sol;

- microbi alohtoni (microflora tranzitorie), adică acele microorganisme care nu se găsesc în sol în condiții normale.

Microorganismele din sol se dezvoltă în pelicule apoase și coloidale care acoperă particulele solide, și în special în apa capilară și gravitațională care umple porii dintre particulele minerale din sol și conține substanțe organice și anorganice dizolvate.

Microflora solului:

1. Algele(verde, albastru-verde și diatomee). Sunt distribuite peste tot, în special în straturile de suprafață ale solului. Cel mai important factor de mediu care reglează răspândirea algelor este umiditatea, deși pot rezista la perioade lungi de secetă. Diversitatea morfologică a algelor este foarte mare, dar toate au dimensiuni microscopice, formă filamentoasă și constau dintr-o singură celulă. Cele mai abundente sunt algele albastru-verzi și verzi. Numărul lor în 1 g de sol poate ajunge la 100 de mii.

2. Ciuperci. Ele pot fi împărțite în trei grupe: drojdii și drojdii asemănătoare, mucegaiuri, inclusiv ciuperci filamentoase, bazidiomicete. Drojdiile și ciupercile asemănătoare drojdiei nu sunt foarte frecvente în solurile obișnuite și, prin urmare, rolul și importanța lor în viața solului este mică. Mucegaiurile și bazidiomicetele sunt mai abundente în soluri, în special bazidiomicetele din solurile forestiere, unde provoacă formarea micorizei. Ciupercile pot trăi în condiții de anaerobioză parțială, dar aerobioza le stimulează dezvoltarea. Numărul de ciuperci din stratul de suprafață al solului este de la 8 mii la 1 milion la 1 g, iar biomasa este de la 1000 la 1500 kg/ha. Cea mai favorabilă reacție a mediului pentru ciuperci este acidă (pH 4,0).

3. Accinomycetes. Ele formează miceliu ramificat și sunt organisme unicelulare. Multe dintre ele se reproduc prin spori, foarte asemănătoare cu celulele bacteriene. Accinomycetele sunt foarte numeroase. Numărul lor în 1 g de sol poate varia de la 100 mii la 36 milioane, iar biomasa lor poate ajunge la 700 kg/ha. Accinomycetele cresc bine în soluri care nu sunt prea acide și nici prea umede, bogate în materie organică. Majoritatea sunt aerobi. Cea mai favorabilă reacție pentru acinomicete este neutră sau ușor alcalină (pH 7,0-7,5).

4. Bacterii(bacterii formatoare de spori, spirochete, micobacterii, pseudomonade, bacterii fixatoare și nitrificatoare de azot, arheobacterii). În solurile cultivate, bacteriile depășesc toate celelalte grupe de microorganisme, atât ca număr, cât și ca diversitate. Numărul de bacterii din 1 g de sol variază de la 300 mii la 95 milioane și chiar până la 4 miliarde.În solul fertil, biomasa totală de bacterii ajunge la 500 kg/ha sau mai mult.

Bacteriile sunt împărțite în heterotrofe și autotrofe. Heterotrofe utilizați energia și carbonul conținute în substanțe organice complexe. Autotrofi Ei folosesc energia eliberată în timpul oxidării mineralelor, extragând carbon din dioxid de carbon și azot din compușii minerali. Majoritatea bacteriilor din sol aparțin heterotrofelor, adică au nevoie de materie organică gata preparată pentru existența lor.

În raport cu oxigenul, microorganismele din sol sunt împărțite în aerobic(necesită oxigen liber pentru existența lor) și anaerob(nu au nevoie de oxigen liber pentru existenta lor).

Cele mai importante din sol sunt bacteriile fixatoare de azot capabile să asimileze azotul molecular (Azotobacter, Nitrobacter, Mycobacterium și altele) și bacilii formatori de spori din genurile Bacillus și Clostridium.

Microorganismele din sol participă la procesele de formare a solului, autopurificarea solului și circulația azotului, carbonului și a altor elemente din natură. Solul are toate condițiile pentru dezvoltarea microbilor: o cantitate suficientă de substanțe organice și minerale pentru nutriția lor, umiditate adecvată și reacția mediului, protecție împotriva razelor directe ale soarelui, oxigen. Ca urmare, numeroase tipuri de microbi trăiesc în sol peste tot - bacterii, acinomicete, ciuperci. Solul este un sistem viu; pe lângă microbi, trăiesc în el numeroase specii de animale și plante nevertebrate. Totuși, acolo unde există mai mulți nutrienți organici, microbii se dezvoltă mai abundent.

Se numesc microorganismele care trăiesc și se reproduc pe pământ părți ale plantelor (frunze, tulpini). microorganisme epifite, epifite sau microbi filospori. Astfel de microorganisme sunt studiate pentru a cunoaste compozitia speciei si procesele pe care le pot provoca in timpul prepararii si depozitarii furajelor. Suprafața plantelor este un habitat pentru epifite. Cantitatea lor depinde de stadiul de dezvoltare a plantei, umiditate, temperatură și alți factori. Când este umezit, numărul de microorganisme crește. Cu cât planta este mai în vârstă, cu atât are mai mulți microbi.

Cea mai mare acumulare a acestora se observă în zona sistemului radicular al plantelor (rizosfera). Zona aproape rădăcină (rizosferă) a plantelor este în special saturată de microbi, formând o zonă de reproducere intensivă și activitate sporită, specifică fiecărei specii de plante. În acest caz, există o luptă continuă pentru sursele de hrană și oxigen. Microorganismele din sol, care pătrund în sistemul radicular sau chiar în țesuturile măcinate ale plantelor, se hrănesc acolo cu compuși organici sintetizați de planta gazdă. La rândul lor, plantele primesc o serie de substanțe de care au nevoie de la microbii simbioți. Între plante și ciuperci se dezvoltă o relație deosebită în sol. Suprafața sistemului radicular este colonizată în principal de pseudomonade și ciuperci. Ciupercile intră în relații simbiotice cu plantele și formează micoriză (rădăcină fungică), stimulând creșterea ambilor parteneri (numele a fost dat de cercetătorul german B. Frank). Prezența sau absența micorizei depinde de poziția sistematică a plantei gazdă. Micorizele sunt distribuite pe scară largă într-o varietate de tipuri de plante. Plantele acvatice nu au micorize.

Tipuri de micorize:

1. Tip endotrofic de micorize(la plante erbacee, copaci, arbuști) - miceliul ciupercii se răspândește între celulele parenchimului și pătrunde în ele. Celulele parenchimului vegetal rămân viabile și digeră miceliul care a pătruns în ele (după tipul de fagocitoză). Sub influența conținutului celular, miceliul intracelular formează încurcături (pelotopuri),și adesea ramuri asemănătoare copacilor (arbuscule) sau terminații umflate (sporangiole și vezicule). Unele dintre terminațiile miceliale ies în sol. Astfel de hife se numesc hife de emisie. Firele de păr radiculare se păstrează la plantele cu micoriză endotrofică.
2. Tip exotrofic de micorize(la plante de conifere și angiosperme de culoarea catkin) - rădăcina este învăluită într-o teacă fungică densă, din care se răspândește o rețea densă de hife în toate direcțiile. În acest caz, hifele fungice pătrund în rădăcină la o adâncime mică, unde se întrepătrund și formează o rețea densă ( Rețeaua Garnigov- după numele savantului R. Garnig care a descoperit-o). În acest tip de micoriză, o teacă fungică densă învăluie rădăcinile astfel încât firele de păr din rădăcină să dispară, iar apa și substanțele nutritive din sol sunt absorbite de miceliul fungic.
3. Micoriză peritrofică- Ciupercile nu formează o relație strânsă cu plantele. Se stabilesc în rizosferă, învăluind rădăcina.
4. Tip tranzițional de micoriză combină trăsături caracteristice micorizelor ectotrofe și endotrofe.

Ciupercile micorizice îmbunătățesc și îmbunătățesc dezvoltarea rădăcinilor și părților supraterane ale plantelor.

Micorizele pot fi formate de diferite ciuperci din aceeași plantă. Pe de altă parte, aceeași ciupercă poate produce micorize cu diferite plante.

Între microbi și plantele cosite apar relații complet diferite. Masa de plante servește ca un bun teren de reproducere pentru microorganisme. După cosirea plantelor, barierele care împiedică microbii să pătrundă în țesuturile lor dispar. Se manifestă activitatea epifitelor aflate în stare anabiotică, dintre care cel mai mare număr sunt putrefactive, ciuperci, acid butiric etc. În timpul dezvoltării lor se pierd cantități mari de nutrienți și se strica alimentele. Dobândește un miros putred, de mucegai și își schimbă culoarea. Plantele se rup usor si consistenta lor devine tartinabila. Astfel de alimente sunt prost consumate de animale și reprezintă un pericol pentru sănătatea lor. Pe suprafața frunzelor puteți găsi reprezentanți ai diferitelor grupe fiziologice:

Amonificatori

Bacteriile lactice

Bacteriile cu acid butiric

Escherichia

Nitrifiere

Denitrificatori

suprafața frunzelor plantelor conține un număr mare de amonifitori.

Până la 80% din numărul total de epifite sunt celule E rwiniaherbicola (Psedomonas herbicola). Această bacterie care nu formează spori formează colonii galben-aurii pe MPA. Acest microorganism predomină întotdeauna în solurile care conțin materie organică proaspătă. Un alt reprezentant al acestui gen este adesea găsit - Pseudomonas fluorescens. Această pseudomonadă crește pe medii nutritive solide sub formă de colonii fluorescente.

Următorul reprezentant al epifitelor sunt bacteriile fixatoare de azot.

Există puțini bacili și actinocete printre microorganismele epifite; diferite ciuperci sunt mai frecvente ( Penicillium, Fusarium, Mucor).

Aproximativ raport Cele mai frecvente grupuri și tipuri de microorganisme găsite pe suprafața plantelor sunt următoarele:

- Psedomonas herbicola – 30-60%

- Pseudomonas fluorescens - inainte de 40%

grup Coli – Aerogenes – pana la 2%

Bacteriile lactice - până la 5%

Bacteriile purtătoare de spori - până la 2%

Număr microflora epifită a plantelor poate varia foarte mult. Acesta variază de la sute la zeci de milioane de CFU per 1 g de masă vegetală. Numărul de microfloră epifită crește semnificativ pe vreme umedă. În prezent (din 1953), epifitele sunt cultivate pe medii nutritive pentru plante: bulion de fân, mediu de varză etc. Ca urmare, au fost izolate microorganisme capabile să descompună compușii organici, fixând cantități mici de azot și folosind zaharuri. La studierea microflorei epifite, nu a fost dezvăluită specificitatea strictă pentru anumite plante.

Bacteriile necesită umiditate mai mare pentru a trăi decât mucegaiurile. Prin urmare, în condiții relativ identice, hrana este mai probabil să mucegăească decât să sufere orice alte modificări. Astfel de furaje sunt adesea cauza otrăvirii.

Microorganismele din zona rădăcinii.

Compușii organici sintetizați de plante sunt eliberați pe suprafața rădăcinilor și a părților supraterane ale plantelor. Acest fenomen se numește exosmoză. În funcție de multe motive, intensitatea exosmozei poate fi mai mare sau mai mică. Cantitatea de compuși eliberați în timpul vieții unei plante este de până la 10% din masa acesteia sau mai mult.

În timpul exosmozei radiculare se formează diverși acizi organici - malic, succinic, tartric, citric, oxalic etc. Au fost descoperite și zaharuri, reprezentate de aldoze și cetoze, precum și unii aminoacizi (alanină, lizină etc.). Compoziția produselor de exosmoză ale plantelor individuale diferă într-un grad sau altul.

Secrețiile rădăcinilor conțin compuși organici de mare activitate fiziologică - vitamine, substanțe de creștere, uneori alcaloizi etc. Mulți dintre acești compuși sunt, de asemenea, eliberați în anumite cantități de organele terestre ale plantelor. În acest sens, microflora saprofită abundentă se înmulțește pe rădăcinile și organele supraterane ale plantelor.

De obicei, microorganismele „rădăcină” sunt izolate care se așează pe însăși suprafața rădăcinii - microflora rizoplana. Există, de asemenea, un grup de microbi care trăiesc în stratul de sol adiacent rădăcinii - microflora rizosferei. Numărul de microorganisme de pe suprafața rădăcinii (în rizoplan) și în rizosferă este de sute de ori mai mare decât în ​​restul solului. În zona rădăcinii tinere, bacteriile care nu formează spori se înmulțesc în principal. Aici se găsesc și ciuperci microscopice, drojdie, alge și alte microorganisme.

Compoziția microflorei rizosferei se modifică odată cu vârsta plantelor. De exemplu, bacilii, actinomicetele și microorganismele care degradează celuloza, care sunt practic absente în rizosfera plantelor tinere, apar în timpul dezvoltării ulterioare a acestora din urmă. Evident, grupul remarcat de microorganisme nu trăiește din cauza exosmozei plantelor, ci participă activ la descompunerea rădăcinilor pe moarte.

Microflora suprafeței rădăcinii este oarecum diferită de biocenoza microbiană a rizosferei. Astfel, în rizoplan, genul de pseudomonade este mai larg reprezentat; aici se reproduc slab Azotobacter, care se descompun celulozei și alte câteva microorganisme, care sunt abundente în rizosferă.

Zona rădăcină a fiecărei specii de plante este caracterizată de grupuri strict specifice de microorganisme care practic nu se reproduc în rizosfera altor plante. Acest lucru este determinat de compoziția exsudatelor de rădăcină și a reziduurilor organice, care au unele caracteristici la anumite specii de plante. De exemplu, bacteriile nodulare se înmulțesc mai abundent în rizosfera plantelor leguminoase. Azotobacter se dezvoltă mai bine în zona rădăcinilor unor plante decât altora. Unele ciuperci specifice se reproduc în zona rădăcinilor plantelor individuale.

Importanța microorganismelor saprofite din zona rădăcinii în viața plantelor:

Epifitele sunt distrugătoare de compuși organici și minerali, preparând hrană minerală pentru plante

Capacitatea epifitelor de a sintetiza vitamine (în special tiamina) și substanțe de creștere - giberelina și heteroauxina

În sol trăiesc și se dezvoltă o varietate de microorganisme: amibe, ciliați, ciuperci, alge, actinomicete și bacterii. Dintre părțile structurale ale solului pentru microbiologie, de interes deosebit este materia sa organică - humusul, constând din rămășițele de organisme animale și vegetale și microbi care trăiesc în sol.

Solul este habitatul natural al microorganismelor. Conține toate condițiile pentru dezvoltarea lor favorabilă (umiditate suficientă, substanțe organice și minerale). Dintre substraturile naturale, solul este cel mai abundent populat de microorganisme, care constituie microflora sa permanentă. Rolul sanitar și igienic al acestei microflore este enorm. Microorganismele din sol participă la mineralizarea deșeurilor organice, la autopurificarea solului și la ciclul substanțelor din natură.

Formarea biocenozelor microbiene din sol și compoziția lor calitativă și cantitativă sunt influențate de următorii factori:

- tipul (tipul) de sol și gradul său de cultivare (metoda de cultivare).

Cu cât este mai mare, cu atât este mai mare contaminarea microbiană totală. În consecință, indicatorul normal inițial OMC(numărul microbian total) este diferit pentru diferite soluri. Microorganismele aerobe predomină în solurile nisipoase, iar anaerobii predomină în solurile argiloase. Saturația microbilor din diferite soluri variază - sunt mult mai mulți în sol bogat în materie organică și supus aerării mecanice. Cea mai mare contaminare microbiană a solurilor se înregistrează în câmpurile cu irigare cu fecale, sucitori și zone de pășunat pentru animale. Adesea, cenozele microbiene din astfel de locuri includ și bacterii care sunt patogene pentru oameni și animale.

- Proprietățile fizice și chimice ale solului: structura, continutul de materie organica, aerarea, umiditatea, permeabilitatea apei, prezenta oxigenului liber si legat, temperatura. Majoritatea microorganismelor din sol sunt capabile să se reproducă la pH neutru, umiditate relativă ridicată și temperaturi de la 25 la 45 o C. Microorganisme termofile (de exemplu, bacterii din genul Thermomonospora, Thermococcus) Se dezvoltă doar ciuperci și actinomicete. Chiar și 1 g de nisip de deșert are până la 100 de mii. Există 250 de mii de microbi vii în solul semi-deșertului.În solurile nisipoase, care sunt mai bine aerate, se dezvoltă microbi aerobi. Solurile cu umiditate intensivă, bogate în apă și sărace în oxigen, sunt favorabile proliferării anaerobilor. Există o mulțime de microbi în solurile bogate în humus (humus).

- vârsta, locația geografică sol. În direcția de la sud la nord, conținutul de substanțe organice din el și, în consecință, microorganismele scade.

- climatice condiţiile şi sezonalitatea. Primăvara, bacteriile aerobe predomină în sol; vara predomină bacteriile care formează spori. Până la sfârșitul verii crește numărul de acinomicete care asimilează substanțe organice neutilizate de bacterii. Activitatea biologică a tuturor microorganismelor din sol crește toamna și scade vizibil iarna.

- adâncimea stratului de sol.În grosimea solului există trei orizonturi principale A (0-10 cm), B (10-20 cm) și C (20-30 cm). Există puține microorganisme la suprafață și în orizontul A din cauza umidității scăzute și a efectului microbicid al razelor directe ale soarelui. În solul netratat al orizontului A, ele sunt cele mai abundente la o adâncime de 5-10 cm (adică în zona care mărginește orizontul B). În solul tratat există mai ales multe microorganisme la limita orizontului B și C. La o adâncime de 1 m se izolează microorganisme singulare. Speciile identificate la o adâncime de 4 m sau mai mult sunt considerate nu ca specii de sol, ci ca având semnificație geologică.

Compoziția cantitativă și pe specii microorganismele din sol este determinată de conținutul de materie organică, umiditate, pH, temperatură, condiții climatice, metoda de prelucrare etc.

Pe măsură ce cantitatea de materie organică din sol crește, de obicei crește numărul de microorganisme. Materia organică oferă un teren de reproducere pentru majoritatea bacteriilor din sol. Rezerva totală de materie organică a solului ajunge la 400 de tone la 1 ha, cea mai mare parte fiind în stratul superficial (până la 30 cm) al solului. Componenta principală a materiei organice din sol o reprezintă resturile de țesuturi animale și vegetale. Greutatea vie a microorganismelor la 1 hectar de sol (fertilizat) depaseste 5-6 tone.Cele mai bogate in microorganisme sunt cernoziomurile, solurile de castan, solurile cenusii si solurile special tratate. Numărul de bacterii din 1 g de astfel de soluri ajunge uneori la câteva zeci de miliarde. Solurile nisipoase, muntoase și lipsite de vegetație sunt sărace în microfloră. Dar chiar și în nisipurile deșertului numărul de bacterii ajunge la 10-100 de mii la 1 g.

Microorganismele sunt cele mai numeroase în stratul superior de 5-15 centimetri, mai puține la o adâncime de 20-30 cm și un număr minim la o adâncime de 30-40 cm.Cu toate acestea, bacteriile au fost găsite în sol chiar și la o adâncime de 5 m. Solurile bogate în bacterii sunt mai active biologic . Există o anumită relație între fertilitatea solului și conținutul de microorganisme din acesta. Calculele au arătat că pentru fiecare hectar de sol cu ​​fertilitate scăzută există 2,5-3 tone de masă microbiană, foarte fertilă - până la 16 tone.Numărul de microorganisme din 1 g de sol poate varia de la 1-3·10 6 până la 20. -25·10 9 .

Numarul maxim de microbi din sol este continut la o adancime de 10-20 cm.Incepand de la o adancime de 1-2 m, numarul acestora scade brusc. Acest lucru se explică prin faptul că, pe măsură ce intri mai adânc în sol, conținutul de materie organică scade, precum și oxigenul necesar vieții bacteriilor aerobe.

Numărul microorganismelor din sol crește în direcția de la nord la sud, iar primăvara numărul acestora crește semnificativ, atingând un maxim până la începutul verii și toamna; iarna scade brusc.

Bacteriile tipice ale solului includ Bacillus subtilis, Bacillus mycoides, Bacillus mesentericus, Bacillus megatherium, precum și bacterii termofile și alte microorganisme, alcătuind uneori 80-90% din microflora totală a solului.

În plus față de microorganismele de mai sus, actinomicetele, mucegaiurile, drojdiile, algele microscopice și protozoarele trăiesc în sol.

Numărul de microorganisme din sol ajunge la câteva miliarde la 1 g. Cele mai multe dintre ele se află în sol îngrășat și tratat (arat și aerat) - până la 4,8-5,2 miliarde la 1 g. În solul de pădure sunt conținute mai puțini microbi la 1 hectar, în medie aproximativ 1000 kg. Alți autori indică că la 1 hectar de sol există în medie până la 2-5 tone de masă microbiană și chiar până la 7 tone la 1 hectar. Cea mai mare cantitate dintre ele este concentrată în rizosferă, adică în partea rădăcină a solului.

Compoziția microflorei solului este afectată de activitatea umană: în special, săparea regulată a solului are un efect negativ asupra biocenozelor stabilite, în special a solurilor ușoare (datorită morții bacteriilor anaerobe). Daune semnificative asupra comunităților microbiene sunt cauzate de poluarea solului cu deșeuri care conțin produse toxice. Compoziția microflorei este afectată negativ de eliberarea regulată a excrețiilor umane și animale în sol, care contribuie la proliferarea excesivă a anumitor grupuri de microorganisme.

Transformarea reziduurilor organice din sol are loc prin descompunerea lor în dioxid de carbon și apă, precum și prin sinteza unor compuși organici mai complecși din compuși mai simpli. În plus, în sol, produsele de descompunere suferă oxidare parțială, polimerizare, compactare și combinare între ele. Ca urmare, se formează substanțe complet noi care nu sunt conținute nici în reziduurile organice originale, nici în produsele de sinteză microbiană. Se numește ansamblul proceselor de descompunere și sinteză de noi compuși în sol umidificare.

În condiții anaerobe, se poate dezvolta un proces apropiat de umidificare. Ea duce la formarea de bitum și se numește bituminizarea.

Fotografie a simbiozei ciupercilor cu rădăcini

Un exemplu izbitor de simbioză fungică este micoriza - o comunitate de ciuperci și plante superioare (diverși copaci). Cu o astfel de „cooperare”, atât copacul, cât și ciuperca beneficiază. Așezându-se pe rădăcinile unui copac, ciuperca îndeplinește funcția de a absorbi firele de păr de rădăcină și ajută copacul să absoarbă nutrienții din sol. Cu această simbioză, ciuperca primește substanțe organice gata preparate (zaharuri) din copac, care sunt sintetizate în frunzele plantei cu ajutorul clorofilei.

În plus, în timpul simbiozei ciupercilor și plantelor, miceliul produce substanțe precum antibioticele care protejează arborele de diferite bacterii patogene și ciuperci patogene, precum și stimulente de creștere precum giberelina. S-a remarcat că copacii sub care cresc ciupercile cu cap practic nu se îmbolnăvesc. În plus, copacul și ciuperca schimbă în mod activ vitamine (în principal grupele B și PP).

Multe ciuperci care formează simbioză cu rădăcinile diferitelor specii de plante. Mai mult, s-a stabilit că fiecare tip de copac este capabil să formeze micorize nu cu un singur tip de ciupercă, ci cu zeci de specii diferite.

În fotografie Lichen

Un alt exemplu de simbioză a ciupercilor inferioare cu organisme din alte specii sunt lichenii, care sunt o uniune de ciuperci (în principal ascomicete) cu alge microscopice. Care este simbioza ciupercilor și algelor și cum are loc o astfel de „cooperare”?

Până la mijlocul secolului al XIX-lea, se credea că lichenii erau organisme separate, dar în 1867, botaniștii ruși A. S. Famintsyn și O. V. Baranetsky au stabilit că lichenii nu sunt organisme separate, ci o comunitate de ciuperci și alge. Ambii simbioți beneficiază de această unire. Algele, cu ajutorul clorofilei, sintetizează substanțe organice (zaharuri), cu care miceliul se hrănește, iar miceliul furnizează algelor apă și minerale, pe care le aspiră din substrat și, de asemenea, le protejează de uscare.

Datorită simbiozei ciupercilor și algelor, lichenii trăiesc în locuri în care nici ciupercile, nici algele nu pot exista separat. Ei locuiesc în deșerturile fierbinți, în munții înalți și în regiunile nordice aspre.

Lichenii sunt creaturi chiar mai misterioase ale naturii decât ciupercile. Ele schimbă toate funcțiile care sunt inerente ciupercilor și algelor vii separat. Toate procesele vitale din ele decurg foarte lent, cresc lent (de la 0,0004 la câțiva mm pe an) și, de asemenea, îmbătrânesc lent. Aceste creaturi neobișnuite se disting printr-o speranță de viață foarte lungă - oamenii de știință sugerează că vârsta unuia dintre lichenii din Antarctica depășește 10 mii de ani, iar vârsta celor mai obișnuiți licheni care se găsesc peste tot este de cel puțin 50-100 de ani.

Datorită colaborării dintre ciuperci și alge, lichenii sunt mult mai rezistenți decât mușchii. Ele pot trăi pe substraturi pe care nu poate exista niciun alt organism de pe planeta noastră. Se găsesc pe piatră, metal, oase, sticlă și multe alte substraturi.

Lichenii continuă să uimească oamenii de știință. Conțin substanțe care nu mai există în natură și care au devenit cunoscute oamenilor doar datorită lichenilor (unii acizi și alcooli organici, carbohidrați, antibiotice etc.). Compoziția lichenilor, formată prin simbioza ciupercilor și algelor, include și taninuri, pectine, aminoacizi, enzime, vitamine și mulți alți compuși. Acestea acumulează diferite metale. Din cei peste 300 de compuși conținuti în licheni, cel puțin 80 dintre ei nu se găsesc nicăieri în lumea vie a Pământului. În fiecare an, oamenii de știință găsesc în ele din ce în ce mai multe substanțe noi care nu se găsesc în niciun alt organisme vii. În prezent, sunt deja cunoscute peste 20 de mii de specii de licheni, iar în fiecare an oamenii de știință descoperă alte câteva zeci de specii noi ale acestor organisme.

Din acest exemplu este clar că simbioza nu este întotdeauna o simplă coabitare și, uneori, dă naștere la noi proprietăți pe care niciunul dintre simbioți nu le-a avut individual.

Există o mulțime de astfel de simbioze în natură. Cu un astfel de parteneriat, ambii simbioți câștigă.

S-a stabilit că dorința de unificare este cel mai dezvoltată la ciuperci.

Ciupercile intră și ele în simbioză cu insectele. O asociere interesantă este legătura dintre unele tipuri de mucegaiuri și furnicile tăietoare de frunze. Aceste furnici cresc în mod special ciuperci în casele lor. În camere separate ale furnicarului, aceste insecte creează plantații întregi din aceste ciuperci. Ei pregătesc în mod special solul pe această plantație: aduc bucăți de frunze, le zdrobesc, le „fertilizează” cu fecalele lor și cu fecalele omizilor, pe care le păstrează special în camerele vecine ale furnicarului și abia apoi le introduc pe cele mai mici. hife fungice în acest substrat. S-a stabilit că furnicile cresc doar ciuperci din anumite genuri și specii care nu se găsesc nicăieri în natură, cu excepția furnicilor (în principal ciuperci din genurile Fusarium și Hypomyces), iar fiecare specie de furnici reproduce anumite tipuri de ciuperci.

Furnicile nu numai că creează o plantație de ciuperci, dar o îngrijesc activ: fertilizează, tund și buruieni. Au tăiat corpurile fructifere emergente, împiedicându-le să se dezvolte. În plus, furnicile mușcă capetele hifelor fungice, drept urmare proteinele se acumulează la capetele hifelor mușcate, formând noduli care seamănă cu corpurile fructifere, cu care furnicile se hrănesc apoi și își hrănesc bebelușii. În plus, atunci când hifele sunt tăiate, miceliul ciupercilor începe să crească mai repede.

„Pirivitul” este următorul: dacă pe plantație apar ciuperci din alte specii, furnicile le îndepărtează imediat.

Este interesant că atunci când creează un nou furnicar, viitoarea regină, după zborul nupțial, zboară într-un loc nou, începe să sape tuneluri pentru casa viitoarei ei familii și creează o plantație de ciuperci într-una dintre camere. Ea ia hife de ciuperci dintr-un furnicar vechi înainte de zbor, punându-le într-o pungă suborală specială.

Termitele sunt, de asemenea, crescute în plantații similare. Pe lângă furnici și termite, gândacii de scoarță, insectele plictisitoare, unele tipuri de muște și viespi și chiar țânțarii sunt implicați în „cultivarea ciupercilor”.

Omul de știință german Fritz Schaudin a descoperit o simbioză interesantă a țânțarilor noștri obișnuiți care sug sânge cu ciupercile de drojdie actinomicete, care îi ajută în procesul de aspirare a sângelui.

Poate răspândi doar un anumit tip de insectă. Astfel de relații sunt întotdeauna de succes atunci când cresc șansele de supraviețuire pentru ambii parteneri. Acțiunile desfășurate în timpul simbiozei sau substanțele produse sunt esențiale și de neînlocuit pentru parteneri. Într-un sens generalizat, o astfel de simbioză este o legătură intermediară între interacțiune și fuziune.

Un tip de simbioză este endosimbioza (vezi Simbiogenă), când unul dintre parteneri trăiește în interiorul celulei celuilalt.

Știința simbiozei este simbiologia.

Mutualismul

Relațiile reciproc benefice se pot forma pe baza reacțiilor comportamentale, de exemplu, ca la păsările care combină propria hrănire cu dispersarea semințelor. Uneori, speciile mutualiste intră în interacțiune fizică strânsă, ca în formarea micorizelor (rădăcini fungice) între ciuperci și plante.

Contactul apropiat al speciilor în timpul mutualismului determină evoluția lor comună. Un exemplu tipic sunt adaptările reciproce care s-au format la plantele cu flori și la polenizatorii acestora. Speciile mutualiste se dispersează adesea împreună.

Comensalism

În funcție de natura relației dintre speciile comensale, se disting trei tipuri:

• comensalul se limitează la utilizarea hranei unui organism al unei alte specii (de exemplu, în circumvoluțiile cojii unui crab pustnic, trăiește un vierme anelid din genul Nereis, hrănindu-se cu resturile hranei cancerului);
• un comensal se atașează la un organism al altei specii, care devine o „gazdă” (de exemplu, un pește care se lipește cu o înotătoare cu ventuză se atașează de pielea rechinilor și a altor pești mari, mișcându-se cu ajutorul lor);
• Comensalul se stabilește în organele interne ale gazdei (de exemplu, unele flagelate trăiesc în intestinele mamiferelor).

Un exemplu de comensalism sunt leguminoasele (de exemplu, trifoiul) și cerealele care cresc împreună pe soluri sărace în compuși de azot disponibili, dar bogate în compuși de potasiu și fosfor. În plus, dacă cerealele nu suprimă leguminoasele, atunci aceasta, la rândul său, îi oferă o cantitate suplimentară de azot disponibil. Dar astfel de relații pot continua doar atâta timp cât solul este sărac în azot și cerealele nu pot crește mult. Dacă, ca urmare a creșterii leguminoaselor și a activității active a bacteriilor nodulare fixatoare de azot, în sol se acumulează o cantitate suficientă de compuși de azot accesibili plantelor, acest tip de relație este înlocuit de competiție. Rezultatul, de regulă, este deplasarea completă sau parțială a leguminoaselor mai puțin competitive din fitocenoză. O altă variantă de comensalism: asistența unilaterală a unei plante „dădacă” către o altă plantă. Astfel, mesteacănul sau arinul pot fi dădacă pentru molid: protejează molidul tineri de lumina directă a soarelui, fără de care molidul nu poate crește într-un loc deschis și, de asemenea, protejează răsadurile de molid tineri de a fi stoarse din sol de îngheț. Acest tip de relație este tipic doar pentru plantele tinere de molid. De regulă, atunci când un molid ajunge la o anumită vârstă, începe să se comporte ca un concurent foarte puternic și își suprimă bonele.
Arbuștii din familiile Lamiaceae și Asteraceae și cactușii din America de Sud au aceleași relații. Deținând un tip special de fotosinteză (metabolismul CAM), care are loc în timpul zilei cu stomatele închise, cactusii tineri devin foarte supraîncălziți și suferă de lumina directă a soarelui. Prin urmare, se pot dezvolta doar la umbră sub protecția arbuștilor rezistenți la secetă. Există, de asemenea, numeroase exemple de simbioză care este benefică pentru o specie și nu aduce niciun beneficiu sau rău altei specii. De exemplu, intestinul uman este locuit de multe tipuri de bacterii, a căror prezență este inofensivă pentru oameni. În mod similar, plantele numite bromeliade (care includ ananasul, de exemplu) trăiesc pe ramurile copacilor, dar își iau nutrienții din aer. Aceste plante folosesc copacul pentru sprijin, fără a-l priva de nutrienți. Plantele își produc propriile substanțe nutritive, mai degrabă decât să le obțină din aer.

Comensalismul este o modalitate de coexistență a două specii diferite de organisme vii, în care o populație beneficiază de relație, în timp ce cealaltă nu primește nici beneficii, nici rău (de exemplu, peștii de argint și oamenii).

Simbioză și evoluție

Pe lângă nucleu, celulele eucariote au multe structuri interne izolate numite organite. Mitocondriile, un singur tip de organite, generează energie și, prin urmare, sunt considerate centralele celulei. Mitocondriile, ca și nucleul, sunt înconjurate de o membrană cu două straturi și conțin ADN. Pe această bază, a fost propusă o teorie a apariției celulelor eucariote ca urmare a simbiozei. Una dintre celule a absorbit-o pe cealaltă și apoi s-a dovedit că împreună se descurcă mai bine decât separat. Aceasta este teoria endosimbiotică a evoluției.
Această teorie explică cu ușurință existența unei membrane cu două straturi. Stratul interior provine din membrana celulei absorbite, iar stratul exterior face parte din membrana celulei absorbite, înfășurată în jurul celulei extraterestre. Prezența ADN-ului mitocondrial este, de asemenea, bine înțeleasă - nu este altceva decât rămășițe din ADN-ul celulei extraterestre. Deci, multe (poate toate) organele unei celule eucariote la începutul existenței lor erau organisme separate, iar în urmă cu aproximativ un miliard de ani și-au unit forțele pentru a crea un nou tip de celulă. Prin urmare, propriile noastre corpuri sunt o ilustrare a unuia dintre cele mai vechi parteneriate din natură.

De asemenea, trebuie amintit că simbioza nu este doar coexistența diferitelor tipuri de organisme vii. În zorii evoluției, simbioza a fost motorul care a adus organisme unicelulare din aceeași specie într-un singur organism multicelular (colonie) și a devenit baza pentru diversitatea florei și faunei moderne.

Exemple de simbioze

• Endofitele trăiesc în interiorul plantei, se hrănesc cu substanțele acesteia, eliberând compuși care favorizează creșterea organismului gazdă.
• Transportul semințelor de plante de către animale, care mănâncă fructele și excretă semințele nedigerate în excremente în altă parte.

Insecte/plante

Ciuperci/alge

• Un lichen este format dintr-o ciupercă și o algă. Algele, prin fotosinteză, produc substanțe organice (carbohidrați) care sunt folosite de ciupercă, care furnizează apă și minerale.

Animale/Alge

Ciuperci/plante

• Multe ciuperci obțin nutrienți din copac și îi furnizează minerale (micorize).

Insecte/insecte

• Unele furnici protejează („pasc”) afidele și primesc de la ele în schimb secreții care conțin zahăr.

Vezi si

Note

Literatură

• Margelis L. Rolul simbiozei în evoluția celulară. - M: Mir, 1983. - 354 p.
• Douglas A.E. Interacțiune simbiotică. - Universitatea Oxford. Presă: Oxford:Y-N, Toronto, 1994. - 148 p.

Legături

Fundația Wikimedia. 2010.

Simbioză- (din greacă simbioză coabitare), coabitare strânsă a organismelor din două sau mai multe specii, care, de regulă, a devenit necesară și benefică pentru ambii parteneri (simbioți). Simbioza la animalele marine a fost descoperită de K. Mobius (1877). Dupa gradul de conectare... Dicționar ecologic

simbioză- a, m. simbioză f. gr. simbioză biol. Coabitarea organismelor din diferite specii, aducându-le de obicei beneficii reciproce, de ex. o ciupercă și o algă care formează împreună un lichen. SIS 1954. Simbioza crabului pustnic și anemonei de mare. BAS 1. Vinogradov a efectuat... ... Dicționar istoric al galicismelor limbii ruse

Testul nr. 1

Opțiunea nr. 8

Relația microorganismelor: simbioză, metabioză, antagonism.

Producția de bere: limpezirea berii, îmbuteliere. Cerințe GOST pentru calitatea berii.

1. Relația dintre microorganisme: simbioză, metabioză, antagonism.

În condiții specifice de mediu, se stabilesc anumite relații între diferite grupuri de microbi, a căror natură depinde de caracteristicile fiziologice și de nevoile microbilor în co-dezvoltare. În plus, microorganismele intră în diferite tipuri de relații nu numai între ele, ci și cu protozoare, plante superioare și alte grupuri de organisme care alcătuiesc populația solului.

Coexistenţă, sau neutralismul, este o formă de relație atunci când organismele, dezvoltându-se împreună, nu își aduc reciproc rău sau beneficii. Metabioza- utilizarea deșeurilor unor microbi de către alții.

Microorganismele se răspândesc peste tot, ele locuiesc în sol, apă și aer. Habitatul include plante, animale cu sânge rece și cald, precum și corpul uman.

Majoritatea microorganismelor în condiții naturale se află în anumite relații între ele, precum și cu corpul gazdelor lor - plante, animale, oameni. Aceste relații s-au dezvoltat în procesul de evoluție. Relațiile asociative sau conviețuirea diferitelor tipuri de microorganisme, precum și cu alte forme de viață, se numesc simbioză. Tipurile sau formele relațiilor simbiotice sunt extrem de diverse. Cele extreme sunt mutualismul și antagonismul.

Antagonismul este o relație între diferite tipuri de microbi în care unul dintre parteneri îl dăunează pe celălalt. Acest lucru se datorează formării și eliberării de produse metabolice de către microbii antagoniști care inhibă reproducerea multor organisme. Astfel de produse includ acizi organici (care modifică pH-ul mediului), antibiotice, bacteriocine etc. De exemplu, multe actinomicete sunt antagoniste ai bacteriilor, iar bacteriile de acid lactic au proprietăți antagoniste împotriva bacteriilor putrefactive etc.

Metabioza (din meta... și greacă bios - viață) - relația dintre microorganisme

atunci când utilizați orice substrat complex. Deci, de exemplu, atunci când se utilizează substanțe proteice, amonifianții, nitrificatorii și denitrificatorii pot lua parte secvenţial la acest proces. Metabioza se observă și în procesul de împărțire a substratului (sintrofie). Relațiile sintrofice sunt cele în care substratul este utilizat simultan de mai multe tipuri de microbi.

Grupul metabolic de conexiuni se caracterizează prin capacitatea microorganismelor de a forma diferiți produse metabolice (metabolism) în timpul proceselor lor de viață și de a le elibera în mediu. Ca urmare, unele microorganisme pot folosi produse metabolice individuale (acizi organici, aminoacizi, vitamine etc.); pentru alte organisme, produsele metabolice precum antibioticele, hidrogenul sulfurat, peroxidul de hidrogen etc. sunt inhibitori de creștere.

Natura conexiunii determină specificul relațiilor dintre organisme.

Simbioză. Relațiile simbiotice dintre microorganisme se caracterizează prin faptul că două sau mai multe tipuri de microbi, atunci când se dezvoltă împreună, creează condiții reciproc avantajoase pentru ei înșiși. Un exemplu tipic al unei astfel de relații este faptul descris încă din 1863 de Pasteur cu privire la dezvoltarea comună a microorganismelor aerobe și anaerobe. Dezvoltându-se în condiții aerobe, microbii absorb oxigenul și creează astfel condiții favorabile pentru dezvoltarea anaerobilor. Există și alte exemple care ilustrează acest fenomen. Astfel, bacteriile lactice și drojdia se dezvoltă simultan în boabele de chefir, obținând condiții reciproc avantajoase: bacteriile lactice, având nevoie de vitamine, le primesc ca urmare a dezvoltării drojdiei; în același timp, drojdia, datorită acidificării mediului de către bacteriile lactice, primește condiții favorabile dezvoltării sale.

Aproximativ același lucru se întâmplă în „kombucha”, unde se dezvoltă împreună mai multe tipuri de bacterii cu acid acetic și drojdie. În acest caz, bacteriile acidului acetic transformă zaharoza în glucoză și fructoză, care sunt apoi oxidate de același grup de bacterii în acizi gluconic și 5-cetogluconic. Acizii rezultați sunt folosiți de drojdie. Drojdia, care sintetizează vitamine, asigură nevoia de bacterii cu acid acetic.

Relația de tip simbiotic include operația p. r o t o k o, care se bazează pe principiul împărtășirii substratului; comensalism - coexistența pașnică a diferitelor tipuri de microorganisme; Mutualismul este coabitarea de microorganisme care nu pot exista separat.

Antagonism. În condițiile naturale ale dezvoltării microbiene, se pot observa adesea fenomene nu numai reciproc avantajoase, ci și acelea în care un tip de microorganism într-un fel sau altul inhibă sau suprimă complet creșterea și dezvoltarea altor specii. Fenomenul de antagonism este larg răspândit printre bacterii, actinomicete, ciuperci și alte organisme. Antagonismul este discutat mai detaliat mai jos.

Predare. Pe baza definiției generale a conceptului de antagonism, prădarea ar trebui, de asemenea, clasificată ca antagonism, dar în acest caz nu există doar moartea celulelor unei alte specii. Procesul de prădare este atunci când unii microbi înghit celulele altor tipuri de microorganisme și le folosesc ca material nutritiv. Adesea, selecția microbilor pentru utilizare ca obiecte alimentare este selectivă.

Microorganismele prădătoare includ în principal microforme (mixobacterii, mixoamoebas, mixomicete).

Imshenetsky și Kuzyurina (1951) au descris cel mai simplu tip de prădare, caracteristică mixococilor. Acesta din urmă poate folosi în principal produsele de liză ale celulelor vii ale altor bacterii ca sursă de hrană. Mai mult, celulele bacteriene moarte sunt mai puțin potrivite. Viața microorganismelor în condiții naturale are loc de obicei împreună cu alte ființe vii: plante și animale. Relațiile dintre aceste organisme sunt foarte diverse și afectează semnificativ dezvoltarea lor.

Simbioza este o relație care se stabilește atunci când două sau mai multe specii de microbi trăiesc împreună în același mediu, în care nu interferează cu dezvoltarea celuilalt sau atunci când o astfel de conviețuire este chiar necesară pentru ei. Un exemplu este relația dintre prezența simultană a microbilor anaerobi și aerobi pe produsele alimentare. Prin absorbția oxigenului, aerobii creează condiții favorabile pentru dezvoltarea anaerobilor. În acest sens, este clar de ce uneori produsele depozitate în condiții normale suferă o deteriorare anaerobă și chiar devin otrăvitoare (botulism).

Relații reciproc benefice se stabilesc între drojdii și bacteriile de acid lactic din aluat și aluat în producția de pâine, în lapte în producția de chefir și koumiss. Acidul lactic este necesar pentru drojdie, iar drojdia furnizează substanțe de creștere pentru bacteriile de acid lactic. Se stabilește o relație simbiotică între bacteriile nodulare și plantele leguminoase. Folosind substanțe vegetale organice gata preparate, bacteriile nodulare le furnizează în schimb substanțe azotate sintetizate din azotul aerului.

Metabioza este o formă de coabitare apropiată de simbioză. În relațiile metabiotice, un tip de microorganism în procesul vieții creează condiții favorabile pentru altul. Astfel, multe saprofite, în timpul alimentației, sunt capabile să transforme proteinele în peptone, polipeptide și aminoacizi. Alți microbi, incapabili să folosească proteine, absorb bine aceste substanțe. Primul creează produse alimentare pentru al doilea, deșeurile celui de-al doilea pot servi drept hrană pentru al treilea etc.

Relațiile de metabioză contribuie la alterarea rapidă a legumelor murate și sărate și a produselor lactate fermentate dacă sunt depozitate deschise. Bacteriile lactice produc acid lactic, care este consumat de ciupercile de mucegai și astfel pregătește un substrat pentru bacteriile putrefactive.

Drojdia, producătoare de alcool, atunci când se dezvoltă în medii care conțin zahăr, de exemplu în sucurile de fructe, pregătește condiții pentru bacteriile acidului acetic, după care ciupercile de mucegai pot folosi acest substrat, transformând acidul acetic în dioxid de carbon și apă. Metabioza explică mineralizarea rapidă a tuturor substanțelor organice care intră în sol. Principiul metabiozei stă la baza întregului ciclu de substanțe din natură.

Antagonismul este o relație în care speciile co-vii de microorganisme au un efect inhibitor unele asupra altora.