Микроорганизмы как геохимические агенты

Современное естествознание признает особую роль почвообитающих микроорганизмов в поддержании стабильности наземных экосистем и биосферы в целом. Впервые на ведущее положение почвенных организмов в биосфере указал В.И. Вернадский: «Почвы, переполненные живым веществом, представляют живую пленку суши».

 

Столь важное место почвенных организмов в биосфере обусловлено их следующими особенностями:

• по биомассе населяющих ее организмов суша превосходит океан примерно в 750 раз, хотя суша занимает 1/3 поверхности Земли: «сгущение» жизни в почвах на несколько порядков выше, чем в других природных средах;
• 60-90 % биомассы Земли представлено микроорганизмами (бактериями, микроскопическими грибами, водорослями и простейшими), населяющими, главным образом, почву, причем плотность заселения почв микроорганизмами во многом определяет численность и видовое разнообразие всех других ее обитателей, включая растения и животных;
• микроорганизмы во много раз превосходят растения и животных по своей биогеохимической активности, поскольку имеют значительно более высокое соотношение своей поверхности к объему. В частности, скорость дыхания аэробных бактерий на 1 г биомассы в сотни раз превышает скорость дыхания человека, в слое 0-15 см 1 га плодородной почвы метаболический потенциал микроорганизмов эквивалентен метаболическому потенциалу десятков тысяч человек;
• для микроорганизмов характерна большая лабильность метаболизма, что выражается в использовании ими большого числа разнообразных соединений, недоступных высшим организмам, и в способности ко всем восьми возможным типам питания, тогда как высшие организмы способны всего к двум;
• «границы жизни» у микроорганизмов значительно шире, нежели у высших организмов - они осуществляют свои функции в широких пределах температуры (от -13 °С до +110 °С);
• еще более важным фактором, влияющим на биогеохимическую роль микроорганизмов, является высокая скорость их размножения при возникновении благоприятных условий и достижение ими предельной численности за относительно короткий промежуток времени;
• численность микроорганизмов в почве по сравнению с другими природными средами (водой и воздухом) выше на несколько порядков - количество бактерий в 1 г почвы достигает нескольких миллиардов клеток, а общая длина гиф грибов равняется нескольким тысячам метров на 1 г почвы; суммарная биомасса живых микроорганизмов может составлять несколько десятков тонн на 1 га;