Environmentálna mikrobiológia

Čo je environmentálna mikrobiológia?

Ten Environmentálna mikrobiológia Je to veda, ktorá študuje diverzitu a funkciu mikroorganizmov (mikroskopických bytostí) vo svojom prírodnom prostredí a aplikácie ich metabolických kapacít v biorremediačných procesoch kontaminovaných pôd a vôd.

Zvyčajne sa rozdeľuje na disciplíny mikrobiálnej ekológie, geomikrobiológie a bioremediácie.

Mikrobiológia (Mikros: Malý, bios: Život, Logá: štúdia), štúdie interdisciplinárne široké a rozmanité skupiny mikroskopických jednobunkových organizmov (od 1 do 30 um), viditeľná iba optickým a neviditeľným mikroskopom pre ľudské oko.

Organizmy zoskupené do oblasti mikrobiológie sú odlišné v mnohých dôležitých aspektoch a patria do veľmi odlišných taxonomických kategórií. Existujú ako izolované alebo pridružené bunky a môžu byť hlavnými prokaryotes, jednoduché eukaryoty alebo vírusy.

Aké štúdie Environmentálna mikrobiológia?

Medzi rôzne oblasti štúdia environmentálnej mikrobiológie patrí disciplíny mikrobiálnej ekológie, geomikrobiológie a bioremediácie.

Mikrobiálna ekológia

Mikrobiálna ekológia porovnáva mikrobiológiu s ekologickou teóriou prostredníctvom štúdia funkčných úloh mikróbov v ich prírodnom prostredí.

Mikroorganizmy predstavujú najväčšiu biomasu na Zemi, takže nie je prekvapujúce, že ich ekologické funkcie alebo úlohy ovplyvňujú ekologickú históriu ekosystémov.

Príkladom tohto vplyvu je vzhľad aeróbnych foriem života vďaka akumulácii kyslíka (alebo₂) V primitívnej atmosfére generovanej fotosyntetickou aktivitou cyanobaktérií.

Oblasti výskumu mikrobiálnej ekológie

Mikrobiálna ekológia je priečnou do všetkých ostatných disciplín mikrobiológie a štúdie:

- Mikrobiálna diverzita a jej evolučná história.

- Interakcie medzi mikroorganizmami obyvateľstva a medzi populáciami v komunite.

Môže vám slúžiť: neuróny

- Interakcie medzi mikroorganizmami a rastlinami.

- Fytopatogény (bakteriálne, plesňové a vírusové).

- Interakcie medzi mikroorganizmami a zvieratami.

- Mikrobiálne spoločenstvá, ich zloženie a postupné procesy.

- Mikrobiálne úpravy na podmienky prostredia.

- Typy mikrobiálnych biotopov (atmo-echosféra, Hydro-Ecosfera, Lithoecosféra a extrémne biotopy).

Geomikrobiológia

Geomicrobiologické štúdie mikrobiálne aktivity, ktoré ovplyvňujú pozemné geologické a geochemické procesy (biogeochemické cykly).

Vyskytujú sa v atmosfére, hydrosfére a geosfére, konkrétne v prostrediach, ako sú nedávne sedimenty, telá podzemnej vody v kontakte so sedimentárnymi a vyvrátenými horninami a v zverenia zemskej kôre.

Špecializuje sa na mikroorganizmy, ktoré interagujú s minerálmi vo svojom prostredí, ich rozpúšťajú, ich transformujú alebo ich vyzrážajú, okrem iného.

Geomicrobiology Research Fields

Štúdie geomikrobiológie:

- Mikrobiálne interakcie s geologickými procesmi (tvorba pôdy, rozpad horniny, syntéza a degradácia fosílnych minerálov a palív).

- Tvorba mikrobiálneho pôvodu, buď zrážaním alebo rozpustením v ekosystéme (napríklad vo vrstve).

- Mikrobiálny zásah v biogeochemických cykloch geosféry.

- Mikrobiálne interakcie, ktoré tvoria nežiaduce zhluky mikroorganizmov na povrchu (bioincrustions). Tieto bioinkrupcie môžu generovať zhoršenie povrchov, ktoré obývajú. Napríklad môžu korodovať kovové povrchy (biokorózia).

- Fosílne dôkazy o interakciách medzi mikroorganizmami a minerálmi jeho primitívneho prostredia.

Napríklad stromatolity sú stratifikované fosílne minerálne štruktúry plytkej vody. Sú tvorené uhličitanou zo stien primitívnych cyanobaktérií.

Biorremediácia

Biorremediacia študuje aplikáciu biologických látok (mikroorganizmy a/alebo ich enzýmy a rastliny), v procesoch zotavenia pôdy a vody kontaminované nebezpečnými látkami pre ľudské zdravie a životné prostredie.

Môže vám slúžiť: parazitizmus: koncept, typy a príklady

Mnohé zo súčasných environmentálnych problémov možno vyriešiť pomocou mikrobiálnej zložky globálneho ekosystému.

Oblasti výskumu biorremediacie

Štúdie biorremediacie:

- Mikrobiálne metabolické kapacity použiteľné v procesoch environmentálnej hygieny.

- Mikrobiálne interakcie s anorganickými a xenobiotickými znečisťujúcimi látkami (toxické syntetické produkty, ktoré nie sú generované prírodnými biosyntetickými procesmi). Medzi najviac študované xenobiotické zlúčeniny patria halocarbidy, nitroaromatika, polychlórované bifenyly, dioxíny, alkhilyzeické sulfonáty, ropné uhľovodíky a pesticídy. Medzi najštudovanejšie anorganické prvky sú tu ťažké kovy.

- Biologicky odbúrateľnosť znečisťujúcich látok na životné prostredie In situ a v laboratóriu.

Aplikácie environmentálnej mikrobiológie

Medzi viacerými aplikáciami tejto rozsiahlej vedy môžeme citovať:

- Objav nových mikrobiálnych metabolických trás s potenciálnymi aplikáciami v procesoch komerčnej hodnoty.

- Rekonštrukcia mikrobiálnych fylogenetických vzťahov.

- Analýza vodonosných vrstiev a verejných dodávok pitnej vody.

- Rozpustenie alebo vylúhovanie (biolixivácia) kovov v strede, na uzdravenie.

- Biohydrometalurgia alebo biominéria ťažkých kovov, v bioremediačných procesoch kontaminovaných oblastí.

- Biokontrolka mikroorganizmov zapojených do biokorózie kontajnerov rádioaktívneho odpadu rozpustených v podzemných zvodnených vodách.

- Rekonštrukcia primitívnej pozemskej histórie, paleoambiente a prvotné formy života.

- Konštrukcia užitočných modelov pri hľadaní fosílného života na iných planétach, ako je napríklad Mars.

- Sanitácia oblastí kontaminovaných xenobiotickými alebo anorganickými látkami, ako sú ťažké kovy.

Odkazy

1. Ehrlich, h. L. a Newman, D. Klimatizovať. (2009). Geomikrobiológia. CRC Press. 
2. Malik, a. (2004). Kovová bioremediácia prostredníctvom rastúcich buniek. Medzinárodné prostredie.
3. McKinney, R. A. (2004). Mikrobiológia kontroly znečistenia životného prostredia. M. Dláčik. 

Môže vám slúžiť: Ichthyiosaur: Charakteristiky, vyhynutie, jedlo, reprodukcia, fosílie