جزوه میکروبیولوژی محیطی

فهرست:

• مقدمه ای بر میکروب شناسی محیطی و اکولوژی میکروبی
• اکولوژی میکروبی
• پاسخ میکروارگانیسم ها به عوامل محیطی (فاکتور اکسیژن، PH، رطوبت یا آب آزاد)
• انواع ارتباطات میکروارگانیسم ها در طبیعت
• تداخل میکروارگانیسم ها با ریشه گیاهان
• تداخل میکروارگانیسم ها و جانوران
• تولید نور در اثر همزیستی با میکروارگانیسم ها، بیولومینسانس
• میکروب شناسی خاک، چرخه های ژئوشیمیایی عناصر

دانشمند روسی به نام sergei winogradsky پدر علم میکروبیولوژی محیطی می باشد که در زمینه های چرخه  عناصر نیتروژن و گوگرد و معرفی باکتری های آهن تلاش های بسیاری نمود.

استفاده از واژگان اتوتروفی و لیتوتروفی توسط این دانشمند پیشنهاد گردید و وی نخستین بار فرم دیگری از زندگی اتوتروفی در حیات میکروارگانیسم ها تحت عنوان شیمیولیتوتروفی را مطرح کرد. این گروه از میکروارگانیسم ها، برای تولید ATP به نور احتیاج ندارند و در تاریکی هم قادرند CO2 را به ماده آلی تبدیل کنند، آنها از اکسیداسیون ترکیبات معدنی انرژی به دست می آورند و از این انرژی در تولید مواد آلی استفاده می کنند.

در میکروبیولوژی محیطی هدف، شناخت میکروارگانیسم های موجود در محیط است که این محیط ها مشتمل بر آب، خاک و هوا بوده که هر یک براساس نوع فاکتورهای فیزیکی و شیمیایی خود، تنوع و تعداد معینی از میکروارگانیسم ها را در خود جای داده اند.

فراوان ترین و متنوع ترین محیط ها در واحد سطح در بین اکوسیستم های مختلف خاک است. به طوری که در هر گرم خاک غنی از ترکیبات آلی، تا 4000 گونه ی باکتریایی شناسایی شده است که این مقدار می توان به 10¹⁰ عدد باکتری، با احتساب گونه های غیرقابل کشت برسد. البته از آنجا که سطح کره زمین بیش از 70% از آب پوشیده شده است، احتمالا در کل آبهای سطح جهان، تعداد کل میکروارگانیسم ها، از تعداد کل میکروارگانیسم های موجود در خاک بیشتر است.

نکته: در رابطه با میکروارگانیسم های موجود در هوا باید گفت که در هوا میکروارگانیسم ساکن نداریم، نه به این معنا که در هوا میکروارگانیسمی وجود ندارد، بلکه هوا، زیستگاه دائمی برای میکروارگانیسم ها محسوب نشده و این موجودات زنده از خاک یا آب اشتقاق یافته ان و هوا نمی توان از حیات میکروبی حمایت کند.

آنچه نوع محیط را تعیین می کند، فاکتورهای فیزیکی و شیمیایی اند که روی فرآیندهای حیائی میکروارگانیسم ها اثر می گذارند. این فاکتورها شامل دما، water activity) a , PH) آب آزاد، فشار اسمزی، فشار هیدروستاتیک و … می باشند. در یک تقسیم بندی کلی می توان محیط ها را به دو گروه کلی محیط های افراطی (EXTREME) و محیط های غیر افراطی یا معمولی (NON EXTREME) طبقه بندی کرد.

محیط افراطی محیطی است که برای اکثر موجودات زنده مانند انسان، حیوانات گیاهان و محیط نامناسبی جهت زندگی و یا غیر قابل زندگی می باشد، لذا بیشترین تنوع موجودات زنده در محیط های غیر اکستریم بوده، چرا که محیط اکستریم شرایط را برای زندگی دشوار و تنوع را کم می کند. البته ناگفته نماند که بیشترین محیط های اطراف ما را محیط های اکستریم تشکیل می دهند. بنابراین اکستریم را بر اساس میزان رشد موجود زنده تعریف می کنیم. به طوری که در محیط های اکستریم میزان رشد موجود زنده کند یا متوقف می گردد. در محیط های غیر اکستریم حداکثر رشد و تنوع موجودات زنده را داریم. هر چند در مقابل محدوده ی اکستریم ها، فضای کوچکی را اشغال کرده اند.

اکولوژی میکروبی

شناخت ارتباطات اکولوژیک در میکروبیولوژی محیطی اهمیت زیادی دارد . واژه اکولوژی از دو بخش OIKOS (به معنای خانه یا مسکن طبیعی) و LOGOS (به معنای دانش) تشکیل شده که اولین بار توسط ernest haeckel، زیست شناس آلمانی به کار رفته و معنای کلی آن مطالعه ی خانه ی طبیعت است.

نکته: اکو سیستم را می توان موقعیتی تعریف کرد که در آن میان موجودات زنده با خودشان و محیط اطرافشان میان کنشی شکل بگیرد. لذا دو رکن اصلی هر اکوسیستم اجتماع موجودات زنده (biocoenosis) و محیط دربردارنده موجودات زنده (biotope) می باشد.

از دیدگاه علم سیبرنتیک، هر اکوسیستم مجموعه ای پایدار و پویا به لحاظ عملکردی بوده و این پایداری حاصل تعادل موجودات زنده با خود و محیط اطرافشان است. این تعادل می تواند در فرم های مختلف زندگی موجودات زنده اعم از همزیستی (symbiosis)، همیاری (mutualism)، همسفرگی (commensalism)، رقابت (competition)، ناسازگاری (amensalism)، شکار ( predatory) و رابطه ی انگلی (parasitism) ایجاد شود.

نکته: بيوم اصطلاحی در اکولوژی است که به اجتماعات موجودات زنده مناطق مجزا که به بهترین وجه ممکن خود را با ویژگی های محیط خود سازگار نموده اند، بر می گردد و به دو گروه کلی بیوم های خشکی و آبی گروه بندی می شوند. آنچه نقش موجودات زنده را در اکوسیستم ها تعیین می کند، عمدتا در ارتباط با نحوه کسب مواد غذایی و نقش آنها در زنجیره غذایی می باشد، از این رو موجودات زنده به سه گروه کلی اتوتروف (تولید کننده)، هتروتروف (مصرف کننده) و تجزیه کننده (ساپروفیت) تقسیم می شوند.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ آزمایشگاه میکروبیولوژی محیطی

⇐ مفاهیم کلی میکروبیولوژی آب و فاضلاب

⇐ میکروبیولوژی و نگهداری از مواد غذایی

⇐ آزمایش های میکروب شناسی