Innehåll
Bakterier konsumerar organiskt material och andra föreningar och återanvänder dem till ämnen som kan användas av andra organismer. Bakterier kan leva var som helst som har vatten. De är fler, kan reproducera sig snabbare och kan överleva hårdare förhållanden än någon annan organisme på jorden. Deras enorma biomassa, mångsidighet och förmåga att återvinna de kemiska elementen gör dem till en viktig komponent i ekosystemen. Detta gäller särskilt i extrema miljöer, där bakterier utför arbete som normalt utförs av en mängd organismer.
Bakteriell matsmältning
Chemoheterotrophic bakterier källa kolet och energin som de behöver för att överleva från organiska ämnen. Dessa bakterier är sönderdelare och smälter maten genom att släppa enzymer till omgivningen. Enzymerna bryter ner organiskt material till enkla föreningar, såsom glukos och aminosyror, som kan absorberas av bakterierna. Eftersom matsmältningen sker utanför bakteriecellen kallas den extracellulär matsmältning. Andra bakterier, kallad kemoautotrofer, får sin energi från oorganiska kemikalier och deras kol från koldioxid eller en besläktad förening. Fotoautotrofer erhåller energi från ljus. Dessa bakterier sönderdelas inte organiskt material men är viktiga för näringscykeln.
Kol- och näringscykling
Bakterier är en viktig komponent i kol- och kvävecyklerna. Liksom växter tar fotoautotrofer och kemoautotrofer koldioxid ur luften och omvandlar det till cellulärt kol. Detta innebär att kol blir fixerat eller sekesterat i bakterier. Chemoheterotrophs spelar en motsatt roll i koldioxidcykeln och släpper ut koldioxid i miljön när de sönderdelas organiskt material. Kvävefixerande bakterier, såsom cyanobakterier, införlivar kväve från miljön i aminosyror och annat cellulärt material. Vissa kvävefixeringsmedel bildar symbiotiska förhållanden med växter, vilket ger dem kväve och tar emot kol i retur. Chemoheterotrophs spelar en viktig roll i kvävecykeln eftersom extracellulär matsmältning av organiskt material frigör lösligt kväve i miljön, där det kan tas upp av växter och kvävefixerande bakterier.
Biofilm
Mikrober är bättre utrustade för att bryta ner tufft växtmaterial än andra typer av sönderdelare. Bakterier bildar kolonier, kända som biofilmer, med andra bakteriearter, svampar och alger. Att leva i en biofilm ger skydd och tillåter delning av näringsämnen och genetiskt material. Biofilmer startar nedbrytningsprocessen i många ekosystem. I bäckar och sjöar kan många ryggradslösa sötvatten inte använda löv förrän de har ”konditionerats” av biofilm. Mikrobiell konditionering mjukar blad genom att bryta ned komplexa kemiska föreningar, såsom lignin och cellulosa. Detta gör det lättare för ryggradslösa djur att smälta. Biofilmer tillhandahåller samma typ av tjänster i markekosystem.
Anaeroba förhållanden
De flesta organismer behöver syre för att överleva, men syre finns inte alltid tillgängligt i miljön. Miljöer som saknar syre kallas anaerob. Miljöer som kan vara anaeroba inkluderar havsbotten, lövskiktet på skogsgolv och mark. Anaeroba miljöer kan orsakas när syre inte kan röra sig genom material, till exempel i tätt packad mark, eller när mikrober konsumerar syre snabbare än det kan ersättas. Lyckligtvis kan nedbrytning och näringscykling fortsätta i frånvaro av syre. Många mikrober kan byta syre för andra ämnen, såsom nitrat och sulfatjoner. Vissa grupper som metanogener, som producerar metan, tål inte syre alls.