Микроорганизам

Микроорганизми обухватају велику групу ситних и већином људском оку невидљивих организама. За њихово проучавање неопходно је користити микроскоп. Велика већина микроорганизама спада у протисте, тј. оне микроорганизме који се састоје од само једне ћелије. Данас постоји подела по којој се у микроорганизме убрајају и неки ткивни организми код којих су ћелије већ груписане у ткива.

Класификација

Данас је тешко одредити прецизну класификацију микроорганизама с обзиром на бројне несугласице научника и систематичара, и код нас и у свету. Међутим, са сигурношћу се може тврдити да у микроорганизме спадају бактерије, алге, праживотиње и неке гљиве. Неки научници у микроорганизме убрајају и вирусе, иако је њихова систематска припадност упитна, јер се због своје грађе налазе између живог и неживог.

С обзиром на њихово присуство у свим животним сферама и на комплексност њихове класификације, проучавањем микроорганизама се данас баве многе науке. На првом мјесту је биолошка дисциплина микробиологија, која се бави проучавањем микроорганизама у најширем смислу. Важно је истаћи и медицину и ветерину, затим прехрамбену индустрију, пољопривреду као и многе друге.

Историја

Прва знања о микроорганизмима почела су проучавањем неких заразних болести, јер су за човека били најважнији управо ти микроорганизми који изазивају и преносе обољења. Још су стари Египћани у 4. веку пре нове ере, приметили да се неке болести преносе са болесних на здраве особе али нису знали да су за заразе одговорни баш неки микроорганизми. Кроз историју људи су уочавали и користили разне појаве у природи за које су заслужни микроорганизми, као што су ферментација, труљење, и које су искориштавали у производњи и чувању хране и пића. За то време људске историје, људи су били већином несвесни њиховог присуства и огромног значаја. Све док Антони ван Левенхук није конструисао први микроскоп осамдесетих година седамнаестог века. Према неким изворима 14. априла 1676. Левенхук је посматрајући разне материјале запазио неке микроорганизме које је назвао animalicules. Своја запажања и открића микроорганизама које је посматрао у кишници, пљувачки, бунарској води је биљежио и објавио у "Зборнику краљевског друштва" у Лондону. То су биле прве описане бактерије, односно први описани микроорганизми. Велики допринос неколико година после дали су и познати научници Луј Пастер и Роберт Кох, истражујући ферментацију и изоловање чистих култура микроорганизама.

Екологија

Еколошки фактори

Према еколошким факторима којим су изложени у природи, микроорганизми имају веома различиту еколошку валенцу.

Према исхрани микроорганизми се деле на:
- у односу на извор енергије:
  - фототрофи - користе енергију Сунчевог зрачења, и могу бити фотоаутотрофи и фотоорганотрофи (фотохетеротрофи) (алге, неке бактерије)
  - хемотрофи - обезбеђују енергију оксидацијом разних органски и неорганских једињења (бактерије, неке алге, праживотиње, гљиве)
  - миксотрофи
- у односу на извор угљеника деле се:
  - аутотрофни - врше фотосинтезу (алге)
  - хетеротрофни - користе органска једињења, протеине, угљене хидрате, масти и др. за синтезу (све гљиве, већина бактерија, праживотиње, неке алге)
- у односу на извор азота постоји подела:
  - аминоаутотрофи - користе азот из неорганских једињења (бактерије родова Rhizobium, Azotobacter, Clostridium, неке алге, односно бактерије раздела Cyanobacteria)
  - аминохетеротрофи - користе органска једињења са азотом
Према потребама за водом већина су стеновалентни, односно за њихов нормалан живот и функцију неопходна је вода. Најбољи пример су алге које или насељавају воду (било слатку или слану) или влажна станишта. Изузетак су споре алги преко којих се неке размножавају или алге које се у неповољном периоду живота (нпр. суши) учахуре и у тим облицима могу без воде мјесецима, па и годинама. Код бактерија постоје врсте које су отпорне на сушу (из родова Mycobacterium, Corynebacterium) али већина захтијева влагу. Исти је случај и са гљивама. Док опет, с друге стране многи лишајеви, који су симбиоза гљиве и алге, подносе недостатак воде дужи временски период.
У односу на захтјеве за кисеоником микроорганизми се деле на:
- облигатне аеробне микроорганизме - живе само у присуству кисеоника (алге, праживотиње, многе бактерије)
- облигатне анаеробне микроорганизме - опстају у средини без кисеоника (неке метаногене бактерије и бактерије рода Clostridium)
Према температури микроорганизми се дијеле на на следеће групе:
- психрофили - опстају на ниским температурама (0 до 30^оC) и то су углавном становници земљишта и воде.
- мезофили - живе на температурама од 20 па до 52^оC
- термофили - расту и развијају се на високим температурама (око 55^оC)
Према pH вриједности се доста разликују по систематским групама, јер бактерије у правилу толеришу базна и неутрална станишта, са pH вриједношћу 7 и већом, док гљиве "воле" киселија станишта (pH мање од 7). Сви микроорганизми се према захтјевима за pH дијеле на:
- ацидотолерантне - толеришу широк распон pH (многе гљиве, мањи број бактерија)
- неутрофили - толерису неутралну pH вриједност (око 7) (већи број бактерија и праживотиња)
- ацидофили - расту у срединама са ниском pH вриједношћу
- алкалофили - расту у срединама са високом pH вриједношћу

Еколошки односи

Сви микроорганизми у природи ступају у неку врсту односа. То су односи између јединки унутар једне популације, или пак односи између различитих популација. У популацијама се најчешће остварује позитиван вид односа или кооперација. Постоје и негативни односи као компетиција када се међу јединкама јављају конкурентски односи, најчешће због хране.

Између различитих популација микроорганизама јавља се коменсализам који је за једну користан а за другу неутралан вид односа. Затим се јавља протокооперација која је корисна за обе популације. Јавља се и користан облик интеракција познат као мутуализам, обавезан, узајаман и такође користан за обе популације. У овој категорији односа између различитих популација микроорганизама значајно мјесто заузима паразитизам, као позитиван за једну а негативан за другу популацију. Иста је дефиниција и предаторства, који се за нијансу разликује од паразитизма. Разни су примјери ових односа у природи: код бактерија, компетиција између Escherichia colli и Salmonella sp.; код гљива и бактерија, инхибиторско дејство Penicillium sp. на бактерије; код гљива и алги, мутуализам у облику лишаја; код праживотиња, разни примери предаторства, као нпр. Didinium nasutum и Paramecium caudatum, амеба (Entoamoeba hystolitica) која се хране бактеријама и многи други примери.

Поред тих међусобних односа микроорганизама, они утичу и на друге живе организме. Тако постоји велики број примјера патогених микроорганизама који су изазивачи болести код људи, животиња и биљака. Али постоје и позитивни односи микроорганизама и биљака (азотофиксатори), или гљива и виших биљака.

Распрострањеност и значај

С обзиром на њихове еколошке одлике, широке еколошке валенце и добру прилагодљивост новим условима живота, микроорганизми су распрострањени у свим сферама животне средине. Могу се наћи у свим водама (алге, многе протозое, неке бактерије), дио су литосфере у којој утичу на формирање земљишта, насељавају атмосферу (бактерије и споре увијек присутне у ваздуху). Могу се наћи и на стаништима са екстремним животним условима, као што су дна океана, термални извори, екстремно слана језера и сл. Поред тога микроорганизми користе као станишта друге организме.

Њихов значај се првенствено огледа у кружењу материје путем разлагања угинулих организама у природи (при чему сложена органска једињења у свом метаболизму разграђују на проста неорганска као нпр. угљене хидрате и протеине) и на тај начин "чисте" природу (бактерије и гљиве на првом мјесту). Још једна изузетно важна улога микроорганизама јесте производња органске материје, у којој значајну улогу играју алге, које су тако поред биљака једни од примарних продуцената органске материје на Земљи. Микроорганизми имају велики значај за човјека у медицини и ветерини, јер су изазивачи бројних болести. Користе се у производњи алкохолних пића, као и у преради млека и добијању млечних производа. У последње време нашли су примену у заштити животне средине путем биоремедијације (бактерије).

Галерија

Неки представници микроорганизама:

Праживотиње (Tetrahymena termophila)
Гљиве; неке се гљиве такође проучавају у оквиру микробиологије (Aspergillus sp.)

Литература

Чомић, Р.Љ., 1999.: Екологија микроорганизама, Природно-математички факултет. Крагујевац. ISBN 86-81829-33-5
Јовановић, К.M., 1999.: Општа бактериологија, Савремена администрација. Београд. ISBN 86-387-0579-4
Мариновић, Ж.Р., 1991.: Основи микологије и лихенологије, Научна књига. Београд. ISBN 86-23-23059-0