Mikrobiologia środowiskowa

Co to jest mikrobiologia środowiskowa?

Mikrobiologia środowiskowa Nauka bada różnorodność i funkcję mikroorganizmów (istot mikroskopowych) w ich naturalnym środowisku oraz zastosowania ich zdolności metabolicznych w procesach biorremediacyjnych gleb zanieczyszczonych i wód.

Zazwyczaj jest dzielony na dyscypliny ekologii drobnoustrojów, geomicrobiologii i bioremediacji.

Mikrobiologia (Mikros: mały, bios: życie, Logos: badanie), badali interdyscyplinarną szeroką i różnorodną grupę mikroskopijnych organizmów jednokomórkowych (od 1 do 30 µm), widoczne tylko przez optyczny i niewidoczny mikroskop dla ludzkiego oka.

Organizmy pogrupowane w dziedzinie mikrobiologii są odmienne w wielu ważnych aspektach i należą do bardzo różnych kategorii taksonomicznych. Istnieją jako komórki izolowane lub powiązane i mogą być głównymi prokariotami, prostymi eukariotami lub wirusami.

Co studiuje mikrobiologię środowiska?

Różne obszary badań mikrobiologii środowiskowej obejmują dyscypliny ekologii drobnoustrojów, geomicrobiologii i bioremediacji.

Ekologia drobnoustrojów

Ekologia drobnoustrojów łączy mikrobiologię z teorią ekologiczną, poprzez badanie funkcjonalnych ról drobnoustrojów w ich naturalnym środowisku.

Mikroorganizmy reprezentują największą biomasę na Ziemi, więc nic dziwnego, że ich funkcje ekologiczne lub role wpływają na ekologiczną historię ekosystemów.

Przykładem tego wpływu jest pojawienie się aerobowych form życia dzięki gromadzeniu się tlenu (lub₂) W prymitywnej atmosferze, generowanej przez aktywność fotosyntetyczną cyjanobakterii.

Mikrobial Ecology Research Fields

Ekologia drobnoustrojów jest poprzeczna dla wszystkich innych dyscyplin mikrobiologii i badań:

- Różnorodność drobnoustrojów i jej historia ewolucyjna.

- Interakcje między mikroorganizmami populacji i między populacjami w społeczności.

Może ci służyć: neurony

- Interakcje między mikroorganizmami i roślinami.

- Phytopathogeny (bakteryjne, grzybowe i wirusowe).

- Interakcje między mikroorganizmami i zwierzętami.

- Społeczności drobnoustrojów, ich skład i procesy sukcesji.

- Mikrobialne adaptacje do warunków środowiskowych.

- Rodzaje siedlisk drobnoustrojów (atmosfera, hydro-elecosfera, lito-ekologiczna i ekstremalne siedliska).

Geomicrobiology

Geomicrobiology Studie Aktywność drobnoustrojów, które wpływają na lądowe procesy geologiczne i geochemiczne (cykle biogeochemiczne).

Występują one w atmosferze, hydrosferze i geosferze, szczególnie w środowiskach takich jak najnowsze osady, ciała wód gruntowych w kontakcie ze skałami osadowymi i magmowymi oraz w kory wyblakłej Ziemi.

Specjalizuje się w mikroorganizmach, które oddziałują z minerałami w ich środowisku, rozpuszczając je, przekształcając je lub wytrącając, między innymi.

Pola badawcze geomicrobiologii

Studia geomicrobiologii:

- Interakcje drobnoustrojowe z procesami geologicznymi (tworzenie gleby, rozkład skał, synteza i degradacja minerałów i paliw kopalnych).

- Tworzenie pochodzenia drobnoustrojowego, przez wytrącanie lub rozpuszczanie w ekosystemie (na przykład w warstwie wodonośnej).

- Interwencja drobnoustrojów w cyklach biogeochemicznych geosfery.

- Interakcje drobnoustrojowe, które tworzą niechciane klastry mikroorganizmów na powierzchni (bioincrustations). Te bioinkrustacje mogą generować pogorszenie zamieszkaniach powierzchni. Na przykład mogą korodować powierzchnie metalowe (Biocorrosion).

- Skamielone dowody interakcji między mikroorganizmami i minerałami w jego prymitywnym środowisku.

Na przykład stromatolity są stratyfikowanymi strukturami mineralnymi w płytkiej wodzie. Są one składane przez węglany, ze ścian prymitywnych cyjanobakterii.

Biorremediacja

Badania biorremediacji Zastosowanie czynników biologicznych (mikroorganizmy i/lub ich enzymy i rośliny), w procesach odzyskiwania gleby i wody zanieczyszczonych niebezpiecznych substancji dla zdrowia ludzkiego i środowiska.

Może ci służyć: pasożytnictwo: koncepcja, typy i przykłady

Wiele obecnych problemów środowiskowych można rozwiązać za pomocą składnika drobnoustrojów globalnego ekosystemu.

Biorremediacyjne dziedziny badań

Badania biorremediacyjne:

- Mikrobiologiczne zdolności metaboliczne mające zastosowanie w procesach sanitarnych środowiskowych.

- Interakcje drobnoustrojowe z zanieczyszczeniami nieorganicznymi i ksenobiotycznymi (toksyczne produkty syntetyczne, nie generowane przez naturalne procesy biosyntezy). Wśród najczęściej badanych związków ksenobiotycznych są halocarbides, nitroaromatyka, polichlorowane bifenyle, dioksyny, alkhallyzeczne sulfoniany, węglowodory olejowe i pestycydy. Wśród najczęściej badanych elementów nieorganicznych istnieją metale ciężkie.

- Biodegradowalność zanieczyszczeń środowiskowych In situ oraz w laboratorium.

Zastosowania mikrobiologii środowiskowej

Wśród wielu zastosowań tej ogromnej nauki możemy zacytować:

- Odkrycie nowych drobnoustrojów metabolicznych o potencjalnych zastosowaniach w procesach wartości komercyjnych.

- Rekonstrukcja drobnoustrojów filogenetycznych.

- Analiza warstw warstwy wodonośnych i publicznych zaopatrzenia w wodę pitną.

- Rozpuszczanie lub wymywanie (bioliksiwacje) metali pośrodku, w celu odzyskania.

- Biohydrometallurgia lub biineria metali ciężkich, w procesach bioremediacji obszarów zanieczyszczonych.

- Biokontrola mikroorganizmów zaangażowanych w biokorozję radioaktywnych pojemników na odpady rozpuszczone w podziemnych warstwach wodonośnych.

- Rekonstrukcja prymitywnej historii naziemnej, paleoambiciene i pierwotnych form życia.

- Budowa przydatnych modeli w poszukiwaniu skamieniałego życia na innych planetach, takich jak Mars.

- Sanitowanie obszarów zanieczyszczonych substancjami ksenobiotycznymi lub nieorganicznymi, takimi jak metale ciężkie.

Bibliografia

1. Ehrlich, h. L. i Newman, D. K. (2009). Geomicrobiology. CRC Press. 
2. Malik, a. (2004). Bioremediacja metalowa poprzez rosnące komórki. Środowisko międzynarodowe.
3. McKinney, r. I. (2004). Mikrobiologia kontroli zanieczyszczenia środowiska. M. Dekker. 

Może ci służyć: ichthyiosaur: Charakterystyka, wyginięcie, jedzenie, reprodukcja, skamieliny