Ми думаємо про бактерії як шкідливі, хвороботворні, невидимі істоти. Але насправді лише кілька видів небезпечні. Більшість бактерій хороші, і без них життя на Землі було б неможливим.
Бактерії допомагають деградувати мертвих тварин і рослини і повертати цінні поживні речовини на Землю. Деякі види також допомагають очищати шкідливі забруднювачі з навколишнього середовища в процесі, який називається біоремедіацією. Використовуючи методи біоремедіації, токсичні речовини, такі як важкі метали та нафта, вже не шкідливі для навколишнього середовища. Бактерії - це також дешеві і точні датчики токсичних хімікатів.
Значущість
Найчисленніші організми в ґрунті - бактерії. Вони є необхідною частиною поживних або біогеохімічних циклів, в яких вуглець, азот, сірка та фосфор переробляються між живими істотами та навколишнім середовищем. Без цих циклів не було б обміну елементами, що є основою білків, цукрів і жирів - не було б життя.
Бактерії як біосенсори
За даними Агентства охорони навколишнього природного середовища США, галузі промисловості США щорічно утворюють 292 млн. Тон небезпечних відходів, при цьому щонайменше 40 млн. Тонн потрапляють у навколишнє середовище. Традиційні хімічні аналізи для визначення та розміщення токсичних відходів є дорогими і часто не точними. Тому вчені розробили біосенсори, які є генетично модифікованими бактеріями, які можуть локалізувати забруднювачі.
Біосенсорам не потрібні дорогі хімічні речовини або обладнання, і вони працюють протягом декількох хвилин. Деякі бактерії випромінюють світло, стикаючись з певним токсичним хімічним речовиною. Інші випромінюють світло до тих пір, поки вони здорові, але зупиняються, якщо їх вбили токсини.
Бактерії як борці із забрудненням
Важкі метали промисловості та токсичні синтетичні органічні хімічні речовини, включаючи пестициди, нафтопродукти, вибухівку та вогнезахисні речовини, становлять серйозні ризики для навколишнього середовища та здоров'я. Вони потрапляють у ґрунт, повітря та воду і надзвичайно стійкі до природних процесів руйнування. Біоремедіація використовує певні бактерії, які перетравлюють токсичні речовини і перетворюють їх у менш шкідливі речовини. Певною мірою біоремедіація відбувається природним шляхом, але вона зазвичай посилюється шляхом додавання бактеріальної «їжі», наприклад фосфору та азоту, завдяки чому бактерії краще ростуть та чистять хімікати ефективніше. Біоремедіація зазвичай менш дорога і менш трудомістка, ніж традиційні технології.
Конкретно відібрані бактерії
Промислове забруднення та розливи нафти часто мають таку величину, що потребує посиленої біоремедіації, де дослідники відбирають бактерії, які спеціально ростуть на певному забруднювачі або генетично модифікованих бактеріях, які можуть метаболізувати конкретний забруднювач. Додавання таких бактерій називається біоагментацією, яка використовується для очищення розливів нафти у воді. Також дослідники мають генетично змінені стійкі до радіації бактерії, щоб зробити їх кориснішими при очищенні ділянок, забруднених радіоактивними матеріалами.
Значущість
Хороші бактерії є необхідними очисниками токсичних відходів, і без них багато аварій у навколишньому середовищі перетвориться на катастрофи. У 1989 році корабель Exxon Valdez потрапив у риф біля берегової лінії принца Вільяма Саунд, штат Аляска, спричинивши один з найбільших розливів нафти в історії. Дослідники досі працюють над тим, як повністю очистити ці незаймані води. У перші п’ять років після аварії нафта зникала зі швидкістю близько 70 відсотків через успішну біоремедіацію.
