Біологія. Повторне видання. 7 клас. Соболь

Найважливіший та продуктивний сучасний напрямок біології — це знання про ту частину природи, до якої належать найдрібніші представники живого.

Мартінус Беєрінк (1851-1931) — нідерландський мікробіолог, один із засновників вірусології та екології мікроорганізмів

§ 2.5. Віруси, бактерії, археї у природі

Оцінюємо!

В екології мікроорганізмів існують правила Беєрінка: 1) мікроорганізми є всюди; 2) середовище відбирає. Відповідно до цих закономірностей екологічні дослідження передбачають вивчення умов існування та виявлення нових видів, «відібраних середовищем». Оцініть важливість вірусів, бактерій та архей для природи.

ЗМІСТ

Яке значення вірусів, бактерій та архей у природі?

У своїй сукупності та різноманітності віруси, бактерії та археї — це надзвичайно важлива частина природи. Від них залежні всі інші живі істоти та природа загалом. Які ж основні природні явища відбуваються за їхньою участю?

1. Утворення органічних речовин. Археї й бактерії утворюють органічні речовини, що використовуються іншими організмами. Наприклад, ціанобактерії започатковують ланцюги живлення водних екосистем.

2. Розкладання органічних речовин. У водоймах і на суходолі органічні речовини відмерлих решток утилізуються за участю організмів-руйнівників. Наприклад, бактерії гниття розкладають рослинні складні вуглеводи, нітрифікуючі бактерії — білки тваринних решток.

3. Утворення гірських порід і мінералів. Різні бактерії та археї поглинають неорганічні сполуки з середовища, накопичують їх та використовують в обміні речовин та енергії. Наприклад, залізобактерії утворюють у клітинах частинки магнетиту, сіркобактерії — вільну сірку. Після їхнього відмирання утворюються осадові породи та біогенні мінерали.

4. Руйнування гірських порід і мінералів. Природні гірські породи і ґрунти населяють мікроорганізми, здатні синтезувати мінеральні кислоти (наприклад, нітрифікуючі бактерії утворюють нітратну кислоту, сіркобактерії — сульфатну). Кислоти розщеплюють породи, а отримані неорганічні речовини використовуються для життєдіяльності.

5. Ґрунтоутворення. Формування ґрунтів — складне природне явище, у якому особливу роль відіграють ґрунтові бактерії та археї. За їхньою участю відбувається мінералізація з утворенням неорганічних солей та гуміфікація з утворенням родючого гумусу.

6. Самоочищення водойм. Видалення з води завислих частинок за участю бактерій та архей здійснюються шляхом розкладання та перетворення органічних речовин у мінеральні.

7. Регуляція чисельності організмів. Наприклад, бактеріофаги є регуляторами чисельності бактерій, хвороботворні бактерії впливають на чисельність рослин чи тварин.

Біологія + Географія.

Чорні палії — це глибоководні гарячі джерела. Цікаво, чому їх назвали чорними паліями? Оцініть значення мікроорганізмів для існування екосистем чорних паліїв.

Які особливості поширення та функціонування вірусів, бактерій та архей у природі?

Склад атмосферного повітря залежить від живлення та дихання бактерій та архей. Так, ціанобактерії продукують кисень, аеробні археї під час дихання — вуглекислий газ.

Природні води є середовищем, у якому бактерій та архей найбільша кількість. Вода містить необхідні для їхнього життя розчинені речовини — кисень, вуглекислий газ, солі. Завдяки діяльності мікроорганізмів рештки водяних рослин і тварин розкладаються до простих сполук, відбувається утворення гірських порід і мінералів, природне самоочищення водойм.

Ґрунтове середовище сприятливе для бактерій та архей з їхніми мікроскопічними розмірами. Вони знаходять у ньому все необхідне для життя: поживні речовини, захист, вологість, можливість поширюватися. Ґрунт є не лише середовищем існування, а й продуктом життєдіяльності живого. Різним бактеріям та археям належить винятково важлива роль у процесах ґрунтоутворення, кругообігу речовин та розкладання гірських порід і мінералів.

Живі організми як середовище існування пов’язані з виникненням між мешканцями й організмами-«хазяями» симбіотичних відносин. Для вірусів визначальною формою відносин є внутрішньоклітинний паразитизм. Серед бактерій спостерігаються всі можливі прояви співіснування. Багато видів архей є мутуалістами. Наприклад, метаногенні археї допомагають у перетравлюванні рослинної їжі в кишківнику термітів чи кишці людини.

Біологія + Інформатика.

У вірусів, бактерій чи архей немає органів чуття. Цікаво, як віруси, бактерії чи археї передають інформацію, як вони спілкуються між собою?

Яке значення природи для вірусів, бактерій та архей?

Усі впливи середовища на живі тіла впродовж їхнього життя, називають екологічними чинниками. Їх розподіляють на три групи: фізичні, хімічні та біологічні. До фізичних чинників належать: світло, волога, температура, звук, радіація та ін. Хімічними чинниками є кисень, вуглекислий газ, азот, кислоти, отруйні речовини, антибіотики тощо. До біологічних чинників належать різні форми симбіотичних та антибіотичних взаємозв’язків вірусів, бактерій та архей з іншими організмами. На біологічні системи завжди діє комплекс чинників природи, що постійно взаємодіють між собою та є дуже мінливими.

Коротко про головне

• Віруси, бактерії та археї — це не лише мешканці різних середовищ життя, але й створювачі сучасної біосфери.
• Будь-яке середовище існування пов’язане з життєвими проявами вірусів, бактерій та архей, які беруть найактивнішу участь у перетвореннях речовин, енергії та інформації.
• Екологічні чинники природи забезпечують прояви життєдіяльності вірусів, бактерій та архей і їхнє існування впродовж тривалого історичного розвитку.

Діяльність

Навчальне завдання. Чи може існувати природа без вірусів, бактерій та архей? Опорна схема для оцінювання. Значення вірусів, бактерій та архей в природі.

Розвивальне завдання. Які особливості вірусів, бактерій та архей визначають їхнє значення в природі? Інформаційно-пошукова вправа. Прояви функціонування та особливості вірусів, архей та бактерій.

Ціннісне завдання. Які чинники природи є визначальними для існування вірусів, бактерій та архей? Вправа для вибірковості. Обмежувальні та сприятливі екологічні чинники природи.

Результат

Очікувані результати навчання (Учень/учениця...)

• оцінює: значення ВІРУСІВ, БАКТЕРІЙ, АРХЕЙ в природі
• оцінює результати: ІНФОРМУВАННЯ про особливості вірусів, бактерій, архей, що визначають їхню роль в природі
• виявляє вибірковість та оцінює: вплив середовища на існування вірусів, бактерій, архей та значення цих знань для формування СВІТОГЛЯДУ

Само + ...

Самонавчання. Ціннісно-емоційне завдання «Цінування розмаїття природи». Вправа-асоціація. Дикі тварини та мої емоції.

Самооцінювання. Продуктивно-творчі завдання. Прояви функціонування вірусів, архей та бактерій у природі.

«Biology» § 2.5. Viruses, Bacteria, Archaea in Nature.