Myślimy o bakteriach jako szkodliwych, powodujących choroby, niewidzialnych stworzeniach. Ale tak naprawdę tylko kilka gatunków jest niebezpiecznych. Większość bakterii jest dobra, a bez nich życie na Ziemi nie byłoby możliwe.
Bakterie pomagają w degradacji martwych zwierząt i roślin oraz przywracają cenne składniki odżywcze z powrotem na Ziemię. Niektóre gatunki pomagają również usuwać szkodliwe zanieczyszczenia ze środowiska w procesie zwanym bioremediacją. Dzięki zastosowaniu technik bioremediacji substancje toksyczne, takie jak metale ciężkie i ropa naftowa, nie są już szkodliwe dla środowiska. Bakterie to także tanie i dokładne czujniki toksycznych chemikaliów.
Znaczenie
Najliczniejszymi organizmami w glebie są bakterie. Są niezbędną częścią cykli odżywczych lub biogeochemicznych, w których węgiel, azot, siarka i fosfor są odzyskiwane między żywymi istotami a środowiskiem. Bez tych cykli nie byłoby wymiany elementów będących szkieletem białek, cukrów i tłuszczów - nie byłoby życia.
Bakterie jako bioczujniki
Według amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska przemysł amerykański generuje 292 miliony ton odpadów niebezpiecznych rocznie, przy czym co najmniej 40 milionów ton jest uwalnianych do środowiska. Tradycyjne analizy chemiczne do określania i lokalizacji toksycznych odpadów są drogie i często niedokładne. Dlatego naukowcy zaprojektowali bioczujniki, które są genetycznie zmodyfikowanymi bakteriami, które mogą lokalizować zanieczyszczenia.
Bioczujniki nie wymagają kosztownych chemikaliów ani sprzętu i działają w ciągu kilku minut. Niektóre bakterie emitują światło, gdy napotkają pewną toksyczną substancję chemiczną. Inne emitują światło, dopóki są zdrowe, ale przestają, jeśli zostały zabite przez toksyny.
Bakterie jako bojowniki zanieczyszczeń
Metale ciężkie z przemysłu i toksyczne syntetyczne chemikalia organiczne, w tym pestycydy, produkty ropopochodne, materiały wybuchowe i środki zmniejszające palność, stanowią poważne zagrożenie dla środowiska i zdrowia. Wchodzą do gleby, powietrza i wody i są wyjątkowo odporne na naturalne procesy rozpadu. Bioremediacja wykorzystuje niektóre bakterie, które trawią toksyczne substancje i przekształcają je w substancje mniej szkodliwe. W pewnym stopniu bioremediacja zachodzi naturalnie, ale zwykle jest wzmacniana przez dodanie bakteryjnej „żywności”, takiej jak fosfor i azot, które sprawiają, że bakterie rosną lepiej i bardziej skutecznie oczyszczają chemikalia. Bioremediacja jest zwykle tańsza i mniej pracochłonna niż tradycyjne technologie.
Specjalnie wybrane bakterie
Zanieczyszczenia przemysłowe i wycieki ropy są często na taką skalę, że wymagają wzmożonej bioremediacji, w której badacze wybierają bakterie, które rosną specjalnie na określonych zanieczyszczeniach lub bakteriach zmodyfikowanych genetycznie, które mogą metabolizować określone zanieczyszczenia. Dodanie takich bakterii nazywa się bioaugmentacją, która służy do usuwania wycieków oleju w wodzie. Ponadto naukowcy zmodyfikowali genetycznie bakterie odporne na promieniowanie, aby uczynić je bardziej użytecznymi w czyszczeniu miejsc zanieczyszczonych materiałami radioaktywnymi.
Znaczenie
Dobre bakterie są niezbędnym środkiem czyszczącym z toksycznych odpadów, a bez nich wiele wypadków w środowisku zamieniłoby się w katastrofy. W 1989 r. Statek Exxon Valdez uderzył w rafę w pobliżu linii brzegowej księcia Williama Sounda na Alasce, powodując jedno z największych wycieków ropy w historii. Naukowcy wciąż pracują nad tym, jak całkowicie oczyścić te dziewicze wody. W ciągu pierwszych pięciu lat po wypadku olej znikał w około 70 procentach z powodu udanej bioremediacji.
