Попередня сторінка: Сучасна система живого світу
Наступна сторінка: Сучасна систематика еукаріотів
Бактерії та Археї
Прокаріотів поділяють на дві великі групи — домени Археї та Бактерії (мал. 13.1). Бактерії трапляються в усіх середовищах існування. Вони живуть у воді, ґрунті, живих організмах. Архей спочатку виявили в зонах екстремального існування: у дуже гарячих джерелах (наприклад, у гейзерах) та в дуже холодних умовах, у водоймах із дуже солоним, кислим або лужним середовищем. Але наступні дослідження виявили значну кількість архей, які живуть і в нормальних умовах. Багато представників архей є мешканцями травних трактів тварин (жуйних, термітів, людей тощо).
Характерні ознаки бактерій та архей
|
Ознака |
Бактерії |
Археї |
|
Кількість клітин |
Одноклітинні, колоніальні та (інколи) багатоклітинні (мають клітини різних типів, як носток) |
Тільки одноклітинні |
|
Будова клітинної мембрани |
Мембрана завжди двошарова, складається з фосфоліпідів |
Мембрана може бути двошаровою або одношаровою, складається з ете-рів гліцеролу та терпенових сполук |
|
Клітинна стінка |
Складається з муреїну та специфічних білків, часто має додаткові шари |
Складається із псевдомуреїну та специфічних білків |
|
Особливості геному |
Не містить гістонів |
Містить гістоноподібні білки |
|
Особливості джгутиків |
Порожнисті білкові циліндри, ростуть кінчиком; обертання відбувається за рахунок різниці концентрації протонів по різні боки мембрани |
Суцільні білкові нитки, ростуть основою; обертання відбувається за рахунок використання енергії АТФ |
Систематика бактерій та архей
Поділ бактерій на великі систематичні групи досі є предметом наукової дискусії. Якщо об’єднання видів до груп рангу відділу не викликають особливих проблем, то загальноприйняте їх об’єднання на рівні царств або субдоменів відсутнє.
Найбільш поширеним з існуючих варіантів є поділ бактерій на три великі групи:
давні бактерії, терробактерії та гідробактерії. Представниками давніх бактерій є водневі бактерії (отримують енергію за рахунок окис-нення водню) та термотоги (бактерії, які живуть у гарячих джерелах). До терробактерій належать ціанобактерії та збудник туберкульозу, а до гідробактерій — спірохети, хламі-дії та збудники чуми, холери і сальмонельозу.
Систематика архей також є ще недостатньо розробленою. Але вчені виділяють серед них дві великі групи — протеоархеї
та еуархеї. До групи протеоархей належать нещодавно (2015 року) відкриті локіархеї. Їх вважають групою, яка є предковою для еукаріотів.
Значення бактерій та архей для людини
Для людини велике значення мають як бактерії, так і археї. Різні представники цих груп можуть мати для людини як позитивне, так і негативне значення.
Значення бактерій для людини
|
Взаємодія з людиною |
Приклад |
|
Використовуються у виробництві харчових продуктів |
Кисломолочні продукти, сири, хлібобулочні вироби тощо |
|
Є основним виробником продукції в біотехноло-гічному виробництві |
Бактерії, які виробляють ліки (наприклад, інсулін) |
|
Є складовою частиною бактеріальних добрив |
Азотфіксуючі бактерії, які суттєво підвищують урожайність багатьох рослин |
|
Є мутуалістичними симбіонтами кишечнику людини |
Кишкова паличка |
|
Є збудниками багатьох захворювань як самих людей, так і важливих для них тварин і рослин |
Збудники холери, чуми, туберкульозу, бактеріального раку рослин |
|
Можуть пошкоджувати внаслідок своєї життєдіяльності споруди або механізми |
Залізобактерії, які поселяються у водопровідних трубах і можуть перешкоджати руху води |
Значення архей для людини
|
Взаємодія з людиною |
Приклад |
|
Є частиною мікробіоти кишечнику людини |
Метаногенні архебактерії товстого кишечнику |
|
Важливе джерело ферментів, які використовуються в наукових дослідженнях і промисловості |
ДНК-полімеразу архебактерій, які живуть у гарячих джерелах, використовують для полімеразної ланцюгової реакції |
|
Збагачення руд металів під час видобування |
Архебактерій використовують для видобутку золота, міді й кобальту |
|
Виробництво продуктів харчування за високих температур |
Ферменти архей використовують у виробництві молока з низьким умістом лактози, яке відбувається за високої температури |
Ключова ідея
Прокаріотичні організми представлені двома доменами — Бактерії та Археї,— які суттєво різняться між собою. Обидва домени відіграють дуже важливу роль у природних екосистемах і житті людини.
Запитання та завдання
1. Які особливості біології бактерій можуть впливати на те, що їх об'єднання на рівні відділів не викликає великих проблем, а на рівні більших таксономічних груп (царства, субдомени) викликає постійні дискусії? 2. Складіть список захворювань людини, збудниками яких є бактерії. 3. Чи можна стверджувати, що бактерії є більш важливими для людства, ніж археї? Відповідь обґрунтуйте.
Це матеріал з підручника Біологія і Екологія 10 клас Задорожний
Наступна сторінка: Сучасна систематика еукаріотів