Informație

Care sunt câteva exemple bune de fonotaxie la plante și alte ființe neînsuflețite?


Reacția la undele sonore de către plante este de obicei neobservată. Ar fi bine să știm despre o mișcare fizică sau exemple de eliberare de substanțe chimice datorate fonotaxiei.


Vitalism

Vitalism este convingerea că „organismele vii sunt fundamental diferite de entitățile nevii, deoarece conțin un element non-fizic sau sunt guvernate de principii diferite decât lucrurile neînsuflețite”. [1] [a] În cazul în care vitalismul invocă în mod explicit un principiu vital, acel element este adesea denumit „scânteie vitală”, „energie” sau „elan vital", pe care unii îl echivalează cu sufletul. În secolele al XVIII-lea și al XIX-lea, vitalismul a fost discutat între biologi, între cei care au simțit că mecanica cunoscută a fizicii ar explica în cele din urmă diferența dintre viață și non-viață și vitaliștii care au susținut că procesele viața nu putea fi redusă la un proces mecanicist. Unii biologi vitaliști au propus ipoteze testabile menite să arate inadecvări cu explicații mecaniciste, dar aceste experimente nu au reușit să ofere sprijin vitalismului. Biologii consideră acum că vitalismul în acest sens a fost respins de dovezi empirice și prin urmare, o consideră fie ca o teorie științifică înlocuită, [4], fie, de la mijlocul secolului al XX-lea, ca o pseudostiință. [5] [6]

Vitalismul are o lungă istorie în filozofiile medicale: multe practici tradiționale de vindecare au susținut că boala rezultă dintr-un anumit dezechilibru în forțele vitale.


Care sunt câteva exemple bune de fonotaxie la plante și alte ființe neînsuflețite? - Biologie

Conceptul de complexitate se împletește în întreaga poveste cosmico-evolutivă. Acest lucru se întâmplă mai ales acum că suntem pe punctul de a întâlni forme de viață animate, care nu numai că sunt mai complexe decât orice sistem neînsuflețit, dar cresc și în complexitate în istoria vieții pe Pământ. În curând, ne vom confrunta cu o întrebare centrală de importanță considerabilă: Cum a dobândit rețeaua neuronală din creierul uman complexitatea necesară pentru a construi societăți, arme, catedrale, filozofii și altele asemenea? Căci ceea ce noi oamenii creăm cultural acum, inclusiv site-uri web ca acesta, este o parte a evoluției cosmice, precum stelele care au contopit elementele grele sau planetele care au favorizat originea vieții. Figura 5.20 încearcă să surprindă povestea noastră din nou, aceasta fiind o pictură murală care se întinde artistic pe spații mari de spațiu și timp pe drumul către o complexitate mai mare.

FIGURA 5.20 & # 8211 Drumul către o complexitate mai mare este redat cu fantezie în această pictură cuprinzătoare care acoperă istoria Pământului și a vieții pe el & # 8212 din originea planetei noastre în stânga sus, până la apariția vieții în stânga jos și venirea ei la țărm în dreapta jos , ajungând în prezent în partea dreaptă sus, cu un exemplu reprezentativ de inteligență umană și # 8212astronomeri într-un observator în vârful unui munte. (JPL)

În timp ce relatăm această EPOCHIE CHIMICĂ, se pare că traversăm o graniță între # non-viață și viață. Cu toate acestea, în realitate, nu există limite aici. Pentru a sublinia unul dintre principalele argumente ale acestui site Web: În timp ce cercetați cronologic săgeata timpului de la non-viu la viu și # 8212 de la fizică și chimie la biologie, în principal au apărut sisteme de complexitate mai mare, fiecare la rândul său. Dar, după cum sa menționat și mai devreme, atunci când sunt examinate cu atenție, sistemele vii nu diferă practic de cele care nu trăiesc. Oamenii de știință nu au găsit niciodată dovezi pentru un mistic & # 233lan vital care conferă vieții o „forță de viață” specială sau calitate paranormală. În schimb, toate sistemele ordonate văzute în natură diferă, nu în natură, ci doar în ceea ce privește gradul și # 8212 și anume, gradul de complexitate. Ce vrem să spunem prin complexitate și cum crește în decursul timpului?

Aproximativ la jumătatea distanței dintre big bang și omenire este un loc bun pentru a arunca o privire mai fină și ușor mai tehnică asupra cursului de acțiune probabil îmbrățișat de sistemele ordonate, în timp ce provine de-a lungul timpului. Am întâlnit deja o gamă largă de sisteme fizice, neînsuflețite, inclusiv galaxii, stele și planete și suntem pe cale să întâlnim o gamă întreagă de sisteme biologice, animate, inclusiv plante, animale și ființe inteligente. Cât de realist este faptul că toate aceste sisteme pot fi dispuse de-a lungul unui spectru continuu, clasificat, de complexitate în creștere cu timpul? Care sunt mecanismele care au dat naștere ordinii impresionante și organizării într-o asemenea natură? Este posibil ca toate sistemele complexe & # 8212 de la quarks la quasari, de la microbi la minți & # 8212 să fie rezultatul aceluiași tip de acțiune care ne permite, dacă am putea să o înțelegem, să unificăm toate științele?

O modalitate de a aborda sistemele complexe pe o bază comună, adică & # 8220 pe aceeași pagină, și # 8221 este să apelezi la termodinamică. Asta pentru că, dintre toate principiile cunoscute ale naturii, termodinamica are cel mai mult de spus despre conceptele de schimbare și energie, și mai ales despre schimbări de energie care par cheia originii și evoluției tuturor sistemelor ordonate. Literal, & # 8220termodinamica & # 8221 înseamnă & # 8220 mișcare de căldură & # 8221 pentru scopurile noastre aici (și în conformitate cu conotația mai largă a mișcării grecești ca schimbare), o traducere mai inteligentă ar fi & # 8220 schimbarea de energie. & # 8221

Mulți oameni de știință susțin adesea că cea mai prețuită lege din toată știința este așa-numita a doua lege a termodinamicii. (Prima lege spune doar că energia totală este conservată înainte și după orice schimbare & # 8212una dintre dogmele centrale din știință, aceasta a fizicii moderne.) A doua lege dictează că aleatoritatea sau tulburarea, termenul tehnic pentru care este & # 8220entropia , & # 8221 crește peste tot. Cu alte cuvinte, Natura cere ca un preț să fie plătit de fiecare dată când are loc o tranzacție de energie. Și această plată este sub forma unei cantități mai mici de energie disponibilă pentru a conduce potențialul la schimbarea energiei, nu se pierde, ci doar devine indisponibilă pentru lucrări utile. Acest lucru este adevărat, deoarece căldura (adică, energie termică) curge în mod natural de la o sursă fierbinte la o sursă rece, indiferent dacă se află printre moleculele dintr-un gaz, stelele dintr-o galaxie sau sângele din corpurile noastre. Rezultatul net este diferențele de energie diminuate, determinând ca evenimentele să scadă și gradienții să se uniformizeze, în timp ce entropia crește inevitabil.

Natura urăște vidul, unii spun că urăște un gradient de orice fel. În general, materia și radiațiile tind să se disperseze (cum ar fi parfumul care scapă dintr-o sticlă sau căldura eliberată dintr-un foc), adică să invadeze locurile unde nu sunt prezente inițial și # 8212 și odată acolo, pentru a căuta un echilibru natural sau seara, un echilibru. Un exemplu simplu este un pendul care, în cele din urmă, se oprește din oscilație odată ce a încetinit suficient pentru a-și atinge poziția de mijloc, cea mai joasă, în timp ce oscilează înainte și înapoi, are energie de mișcare neuniformă în timp ce lucrează, în timp ce în repaus este echilibrat și, prin urmare, nu mai funcționează. Pentru a scurta un argument mult mai lung, oferind o altă pereche de exemple, un imperativ al termodinamicii & # 8217 a doua lege este că o casă de cărți, odată construită, va tinde să se prăbușească în timp, prin contrast, o colecție aleatorie de cărți de joc nu este probabilă să se adune într-un fel de structură. La fel, apa va curge din proprie inițiativă peste un baraj într-un lac de dedesubt, dar nu a fost văzută niciodată curgând înapoi până la vârful barajului. Sau un ou, odată deschis, nu va reveni niciodată în coajă. Acestea sunt exemple clasice de sisteme închise & # 8212acele izolate din mediile lor înconjurătoare & # 8212 în care evenimentele se produc într-o singură direcție. Se spune că natura este ireversibilă și asimetrică.

În schimb, Natura prezintă, de asemenea, sisteme deschise prin care energia (și uneori și materia) pătrunde din mediu în afara acestor sisteme, așa cum este descris mai devreme în Figura 1.24. Iar această interacțiune activă cu mediul de dincolo poate face o mare diferență pentru un sistem. Am putea, de exemplu, exercitând ceva energie (și oarecare răbdare, care, de asemenea, arde energie), să reconstruim o casă de cărți sau să relansăm un ceas cu pendul prin derulare înapoi (adică., energizant) it. O pompă de apă ar putea fi, de asemenea, utilizată pentru transportul apei dintr-un lac de joasă înălțime deasupra unui baraj de înălțime, dar care necesită, de asemenea, energie din afara sistemului de baraj de lacuri și # 8212 din nou, energie obținută din mediul de dincolo. De obicei, sistemele cu energie care curge prin ele nu se află în echilibru, motiv pentru care sunt adesea numite și sisteme deschise, fără echilibru.

Infuzia de energie (sau materie) în orice sistem poate produce structuri organizate. Tulburarea (sau entropia) poate scădea de fapt în cadrul sistemelor deschise și # 8212 care galaxii, stele, planete și forme de viață sunt cu siguranță și # 8212, chiar dacă această tulburare crește peste tot în Univers dincolo de aceste sisteme. Astfel de & # 8220islandele de structură & # 8221 nu încalcă legea a 2-a a termodinamicii deoarece tulburarea netă a sistemul și mediul său crește mereu. Energia necesară pentru a rula o pompă de apă sau # 8212 sau orice astfel de dispozitiv al civilizației noastre industriale este achiziționată în detrimentul mediului înconjurător, care este, în general, devastat de putere astăzi și societatea tehnologică. Atât forarea pentru petrol, cât și arderea acestuia perturbă (sau poluează) mediul înconjurător mai mult decât ordinea (sau edificiul) câștigată de energia necesară pentru a aprinde o casă sau pentru a conduce o mașină. Adevărat, a doua lege a termodinamicii nu este un principiu al naturii ecologic, dar permite organizării să existe temporar & # 8212pentru

70 de ani de obicei pentru ființele umane, milioane de ani pentru speciile de forme de viață și miliarde de ani pentru stele și galaxii.

Energia utilizată de oameni pentru a construi orice & # 8212o casă de cărți, o masă, scaun, automobile, orice și # 8212 derivă din mâncarea pe care o mâncăm. Ne hrănim literalmente din sursele noastre de energie învecinate și # 8212 local de plante și animale, și mai fundamental de Soare. La rândul său, Soarele își derivă energia din Galaxie, în special conversia energiei potențiale gravitaționale a norului său interstelar părinte în căldura care a declanșat fuziunea nucleară stelară. Iar galaxia noastră dintre toate celelalte galaxii, la rândul său, își datorează existența gradienților stabiliți în Universul timpuriu și # 8212 și fluxurilor de energie rezultate făcute posibile de expansiunea cosmică care a rupt simetria primordială dintre materie și radiații, stabilind astfel -condiții de echilibru necesare în cele din urmă pentru creșterea sistemelor ordonate peste tot.

Complexitate definită Amintiți-vă pentru o clipă acele condiții extrem de fierbinți și dense din EPOCA PARTICULARĂ a Universului timpuriu. Până când atomii neutri au început să se formeze & # 8212această schimbare de fază fundamentală

La 300.000 de ani de la Big Bang & # 8212, materia și radiațiile au fost intim legate. Echilibrul a predominat în timpul epocii radiației, deoarece o singură temperatură a fost suficientă pentru a specifica atât materia, cât și radiația și o stare fizică lipsită de ordine sau structură, într-adevăr una caracterizată prin entropie maximă sau conținut minim de informații. Sistemele echilibrate sunt sisteme simple, care necesită puține informații pentru a le descrie.

Și asta ne aduce în centrul problemei privind complexitatea. În anumite privințe, complexitatea unui sistem este o măsură a cantității de informații necesare pentru a descrie acel sistem. Din punct de vedere operațional, se referă și la cantitatea de energie care curge printr-un sistem de masă dată. Complexitate: o stare de complexitate, complicație, varietate sau implicare, ca în părțile interconectate ale unei structuri și # 8212 o calitate de a avea multe componente diferite, care interacționează.

În Universul timpuriu, absența unui gradient de temperatură între materie și radiații a impus informații aproape zero. Atunci nu existau structuri, nici o ordine apreciabila, nici o complexitate dincolo de particulele elementare neclucite care se roteau în jurul unui câmp uniform de radiatii. Mai degrabă, în mare parte, totul a făcut parte dintr-o frenezie omogenă și haotică în urma big bang-ului. O temperatură, deși a scăzut rapid, a fost suficientă pentru a modela istoria timpurie a Universului, deoarece densitatea excesivă a produs atunci atâtea coliziuni încât să garanteze un echilibru. Odată ce materia și radiațiile s-au decuplat, totuși, echilibrul a fost distrus, simetria ruptă și Era materiei a început. Au fost apoi necesare două temperaturi pentru a descrie evoluția materiei și a radiațiilor. În consecință, un gradient termic cosmic a fost stabilit în mod natural, rezultatul esențial fiind un flux de energie disponibil pentru a merge la lucru și # 8212 în mod necesar pentru a construi lucruri potențial și # 8220. & # 8221

Însăși expansiunea Universului, atunci conduce ordinea din haos, procesul de evoluție cosmică în sine generează informații. Modul în care această ordine s-a manifestat ca galaxii, stele, planete și forme de viață nu a fost încă descifrat în detaliu. Dar acum putem aprecia modul în care sistemele naturale au apărut în cele din urmă și au ordonat sistemele fizice, biologice și culturale capabile să creeze și să mențină informații prin reduceri localizate ale entropiei.

Mai mult, deoarece cele două temperaturi care prezintă Era Matteră diferă și # 8212, adică diferența lor crește cu timpul și plecarea lor (chiar și astăzi) de la echilibrul termodinamic permite cosmosului să producă cantități tot mai mari de informații. Asta pentru că fluxurile de energie cresc, de asemenea, odată cu ieșirile din echilibru și, odată cu acestea, potențialul de creștere a ordinii. Prin urmare, aparent avem o modalitate de a înțelege, cel puțin în termeni generali minus detaliile, creșterea observată a complexității de-a lungul eonilor timpului cosmic și nu doar stele și galaxii, ci și structuri la fel de complicate ca celulele unice sau mușchii contractanți, darămite arhitectura neuronală a creierului uman.

Șansa și necesitatea amplificatorului Destul despre obiecte neînsuflețite, care nu trăiesc. Acum suntem bine în EPOCA CHIMICĂ, în pragul vieții însăși. Și aici vedem mai clar rolul limitat al întâmplării în Natură, ca în toate aspectele evoluției cosmice. Cu siguranță, șansa nu poate fi singurul instrument al schimbării. Determinismul și nu înseamnă nici reducționism, nici mecanism, mai degrabă o simplă ascultare de legi naturale precise și # 8212 trebuie să joace, de asemenea, un rol în toate lucrurile care se schimbă.

Luați în considerare moleculele precursoare ale vieții și originea # 8217, așa cum sa menționat mai devreme în acest EPOCH CHIMIC. Molecule simple precum amoniac, metan, vapori de apă și dioxid de carbon reacționează între ele în prezența energiei pentru a genera molecule mai mari. Produsele finale nu sunt doar un sortiment aleatoriu de molecule, care cuprind majoritatea celor două duzini de aminoacizi și baze nucleotidice comune tuturor vieții de pe Pământ. Și, indiferent de modul în care se efectuează acest experiment chimico-evolutiv (cu condiția ca gazele care simulează planeta noastră primordială să fie iradiate cu cantități realiste de energie în absența oxigenului liber), materia organică supă prinsă în eprubetă dă întotdeauna aceleași proporții relative de compuși proteinoizi. Punctul relevant este că, în cazul în care reactanții originali s-ar re-forma în molecule mai mari doar din întâmplare, produsele ar fi între miliarde și miliarde de posibilități și ar varia probabil de fiecare dată când s-a desfășurat experimentul. Dar rezultatele acestui experiment nu arată o astfel de diversitate. Dintre miriadele de grupări organice de bază și compuși care ar putea rezulta din combinații aleatorii de tot felul de atomi și molecule simple, doar

1500 sunt de fapt angajați pe Pământ și aceste grupuri, care cuprind esența biologiei terestre, se bazează la rândul lor numai pe ele

50 de molecule organice simple, dintre care cele mai importante sunt acizii și bazele menționate mai sus. Un alt factor, în afară de întâmplare, este în mod necesar implicat în chimia prebiotică a originii vieții, deși nu trebuie să recurgeți la misticism pentru a înțelege ce se întâmplă. Celălalt factor este influența legăturii electrice în mod natural la locul de muncă între moleculele microscopice și forțele care ghidează și leagă moleculele mici în grupurile mai mari angajate în viață așa cum o cunoaștem, oferind astfel o anumită stabilitate produselor. Atomii dispuși într-un inel molecular, de exemplu (cum ar fi molecula de benzen sau inelele centrale ale tuturor bazelor nucleotidice), sunt mult mai stabile decât matricele liniare ale aceluiași atomi și molecule. Și nu durează mult până se formează molecule rezonabile de complexe în aceste experimente prebiotice, nu atât timp cât teoria probabilității prezice o asamblare aleatorie a atomilor. Pe scurt, binecunoscuta forță electromagnetică acționează ca o sită moleculară sau selector de probabilitate, favorizând doar anumite combinații în timp ce le respinge pe altele, ghidând astfel organizarea din mijlocul aleatoriei.

Moleculele mai complexe decât viața și acizii și bazele simple sunt chiar mai puțin susceptibile de a fi sintetizate prin întâmplare acționând singure. De exemplu, cea mai simplă proteină, insulina, cuprinde 51 de aminoacizi legați într-o ordine specifică de-a lungul unui lanț molecular. Teoria probabilității ne spune șansele asamblării aleatorii a numărului și ordinii corecte a acizilor: Având în vedere că sunt implicați 20 de aminoacizi, răspunsul este 1/20 51, care este egal cu 1/10 66. Aceasta înseamnă că cei 20 de acizi trebuie să fie asamblați aleatoriu 10 66, sau un milion de miliarde de miliarde de miliarde de miliarde de miliarde de ori, pentru ca insulina să se formeze singură. Deoarece aceasta este evident o mulțime de permutări, am putea aranja la întâmplare cei 20 de aminoacizi trilioane pe trilioane de ori pe secundă pentru întreaga istorie a Universului și totuși nu vom realiza niciodată întâmplător și numai întâmplare compoziția corectă a acestei proteine. Mai mult, asamblarea proteinelor și a acizilor nucleici mai mari, darămite a ființei umane, ar fi mult mai puțin probabilă dacă ar trebui să se facă la întâmplare, începând doar cu atomi sau molecule simple. Deloc un argument care favorizează supranaturalismul, ci mai degrabă câștigăm din nou aprecierea modului în care forțele naturale ale ordinii tind să îmblânzească șansa și # 8212, la fel cum a fost cazul originii galaxiilor în epoca GALACTICĂ anterioară, când și natura nu era capabilă să se formeze. galaxii din întâmplare și numai întâmplare.

Acestea sunt cazuri clasice, indiferent dacă sunt atomi din astronomie sau molecule din chimie, ale actorilor gemeni ai naturii și ale șansei și ale necesității, care se reunesc din nou unul cu celălalt. Și a mecanismului de selecție și la locul de muncă & # 8212 încă nu selectați & # 8220in & # 8221 câștigătorii & # 8220 & # 8221 atât cât să selectați & # 8220out & # 8221 închizătorii & # 8220. & # 8221 Procesul de selecție, ghidat în principal conform legilor fizicii, servește la eliminarea sistemelor, fie că sunt molecule sau galaxii, care sunt incompatibile cu mediile lor în schimbare. În toate aceste fenomene, inclusiv schimbări între viața însăși, elementele întâmplării sunt adesea prezente, dar la fel sunt și legile fizice deterministe care servesc la constrângerea șansei și # 8212 pentru a-și limita eficacitatea, pentru a restrânge aleatoritatea, pentru a asigura rezultatele probabile chiar și în prezența şansă.Cei doi funcționează în tandem, declanșând adesea schimbări în multe tipuri de sisteme (acea parte întâmplătoare), urmată de eliminarea non-aleatorie a acelor sisteme care nu sunt optimizate pentru mediile lor recent modificate (care este partea deterministă). După cum se știe, șansa, necesitatea și selecția sunt trăsături esențiale ale paradigmei darwiniene moderne a evoluției biologice. Dar au rolurile lor de jucat și în lumea neînsuflețită, într-adevăr originile acestor agenți ai schimbării datează mult mai devreme în Univers.

Viața definită În pragul următorului EPOC BIOLOGIC, cum trebuie să analizăm sistemele vii în sine, inclusiv structura și funcția biologică, darămite să încercăm să definim viața? Cu siguranță, entropia trebuie să scadă în timpul vieții și originii și evoluției, deoarece sistemele vii sunt depozite demonstrabile de energie concentrată și multă ordine. Încă o dată, ca mai devreme, termodinamica este cheia. Ca și în cazul altor obiecte din Univers, putem folosi conceptele de conținut de informații și flux de energie pentru a descrie atât aspectele structurale, cât și cele funcționale ale organizării biologice, într-adevăr pentru a defini viața însăși.

Toate lucrurile luate în considerare, sistemele biologice sunt cel mai bine descrise prin comportamentul lor coerent, pentru menținerea ordinii necesită un număr mare de metabolizări și sintetizări de reacții chimice, precum și o serie de mecanisme complexe care controlează rata și calendarul vieții și multe acțiuni variate. Dar acest lucru nu înseamnă că viața încalcă legea a 2-a a termodinamicii, o concepție greșită populară. Deși organismele vii reușesc să scadă entropia la nivel local, o fac în detrimentul mediului lor și pe scurt, prin creșterea entropiei generale a Universului rămas.

Despre lucrurile vii se spune adesea că ocolesc temporar procesul normal de entropie prin absorbția energiei disponibile din mediul înconjurător. Dar chiar și # 8220circumvent & # 8221 este un verb prea puternic, ceea ce înseamnă că viața este cumva în afara limitelor obișnuite ale termodinamicii. În realitate, ființele vii extind studiul tradițional al ceea ce este cu adevărat termostatic în tărâmul unui termo neechilibru autenticdinamica. O fac atât în ​​timpul originii, cât și al evoluției lor, din cauza gradienților de temperatură stabiliți în mod natural pe Pământ. Care este sursa acestor diferențe termice și, în cele din urmă, a energiei utilizate în procesul de viață? Pe Pământ, este Soarele nostru. Energia curge din cald (

6000-K) de la suprafața Soarelui până la relativ rece (

300-K) planetă. Toate plantele și animalele de pe Pământ și ale lui # 8217 depind pentru supraviețuirea Soarelui, a cărui energie poate fi transformată în muncă utilă. Plantele fotosintetizează utilizând lumina directă a soarelui pentru a transforma apa și dioxidul de carbon în carbohidrați hrănitori. Animalele obțin energie solară mai indirect, consumând plante și alte animale.

În schimb, dacă sunt lăsați singuri fără aport de energie, toate ființele vii, la fel ca toate celelalte din natură, tind spre echilibru. În timp ce zvâcnește un deget (sau doar gândește în timp ce citește această pagină), oamenii cheltuiesc energie și în cele din urmă se obosesc. Orice acțiune luată la nesfârșit, fără a fi energizată în continuare, ne-ar conduce către o stare de echilibru de haos total sau lipsă de ordine. Că ființele umane reușesc să rămână în viață menținându-ne constant departe de echilibru este o mărturie a capacității noastre evoluate de a gestiona în mod optim fluxul de energie prin corpurile noastre. De fapt, echilibrul nealocat poate fi considerat ca o premisă esențială, chiar o parte a unei definiții operaționale, a vieții, în sensul:

Viaţă: O structură spațiu-timp deschisă, coerentă, menținută departe de echilibrul termodinamic de un flux de energie prin ea și un sistem pe bază de carbon care funcționează într-un mediu pe bază de apă, cu forme mai înalte care metabolizează oxigenul. După cum este listat în Glosarul acestui site Web, prima parte a acestei definiții (până la liniuță) se aplică galaxiilor, stelelor și planetelor, precum și vieții. Doar a doua parte a definiției vieții și a modelului # 8217 este specifică sistemelor vii așa cum le cunoaștem. Această definiție îndelungată, care nu este deloc nerezonabilă, având în vedere dificultățile observate mai devreme în timpul portretizării vieții, a fost inventată pentru a diagnostica toate sistemele ordonate, încă o dată & # 8220 pe aceeași pagină. & # 8221 Definițiile elaborate cu atenție pot ajuta la unificarea științelor, desigur, o agendă principală a acestui site web.

În calitate de oameni, menținem o poziție echilibrată în mod rezonabil confortabilă, hrănindu-ne din sursele noastre de energie din jur, în principal plante și animale. Stresăm și # 8220steady-state & # 8221, deoarece, așa cum sa menționat pentru orice sistem deschis, prin reglarea ratei de energie de intrare și deșeuri de ieșire, putem obține un fel de stabilitate & # 8212 cel puțin în sensul că, în timp ce suntem în viață, rămânem în afara echilibru cu aproximativ o cantitate constantă. Într-o juxtapunere paradoxală de termeni, s-ar putea deci să ne descriem ca „stări staționare dinamice.” # 8221 Din păcate, risipim o mare parte din energia primită în timp ce radiază căldură în mediu Formele de viață cu sânge cald sunt în general mai calde decât aerul lor înconjurător. . Cu toate acestea, energia emisă este în concordanță cu legea termodinamică și # 8217, deoarece Natura are regulile sale. În schimb, o parte din energia primită poate alimenta munca utilă, ajutând astfel la menținerea ordinii în viețile și corpurile noastre. Odată ce acest flux de energie încetează, starea de echilibru dinamic este abandonată și ne îndreptăm spre starea de echilibru mai comună, & # 8220statică și # 8221 cunoscută sub numele de moarte, unde, după decăderea completă, corpurile noastre ating un adevărat echilibru. A spus mai clar: Odată ce încetăm să mâncăm, murim.

Iată ce se întâmplă în lanțul alimentar format din iarbă, lăcuste, broaște, păstrăv și oameni. Conform celei de-a doua legi a termodinamicii, o parte din energia disponibilă este convertită în energie indisponibilă în fiecare etapă a lanțului alimentar, provocând astfel o tulburare mai mare în mediu. La fiecare etapă a procesului, când lăcustă mănâncă iarba, broasca mănâncă lăcustă, păstrăvul mănâncă broască și așa mai departe, se pierde energie utilă. Numărul fiecărei specii necesare pentru ca următoarea specie superioară să continue scăderea entropiei este uimitor: Pentru a susține o ființă umană timp de un an este nevoie de

300 de păstrăvi. Aceste păstrăvi, la rândul lor, trebuie să consume

90.000 de broaște, care, la rândul lor, devorează

27 de milioane de lăcuste, care trăiesc

1000 de tone de iarbă. Astfel, pentru ca un singur adult uman să rămână & # 8220 ordonat & # 8221 & # 8212, adică să rămână în viață & # 8212 pe parcursul unui singur an, fiecare dintre noi are nevoie de echivalentul energetic al zecilor de milioane de lăcuste sau de o mie de tone de iarbă.

Oamenii, deci, mențin ordinea în corpurile noastre numai în detrimentul unui mediu din ce în ce mai dezordonat, jefuit. De fapt, orice ființă vie are o influență asupra mediului. Singurul motiv pentru care mediul nu se degradează într-o stare de echilibru este că Soarele continuă să strălucească zilnic. Întreaga noastră biosferă cuprinde un sistem de neechilibru care este supus încălzirii solare, generând astfel multă energie din mediu. Pielea exterioară subțire a Pământului și a lui # 8217 este astfel îmbogățită, permițându-ne nouă și altor organisme să ne ocupăm de viață.

Merită să urmărim acest punct puțin mai departe. Să presupunem că atmosfera Pământului și spațiul cosmic ar trebui să atingă echilibrul termic. Toate fluxurile de energie în și din Pământ ar înceta, provocând decăderea tuturor evenimentelor termodinamice de pe planeta noastră în perioade de timp surprinzător de scurte. O estimare aproximativă arată că rezervorul de energie termică atmosferică al Pământului se va epuiza în câteva luni, căldura latentă legată în planeta noastră și oceanele ar dispărea în câteva săptămâni și orice energie mecanică (cum ar fi circulația atmosferică și evenimentele meteorologice) s-ar uda în câteva zile. Așadar, asigurați-vă că plasați bugetul energetic al Pământului și al planului 8217 în perspectivă, nici planeta noastră și sursa primară de energie, nici chiuveta sa finală nu sunt situate pe planeta Pământ.

Nu numai că viața, la un moment dat, este un rezervor de ordine, dar evoluția însăși pare să încurajeze apariția unor cantități mai mari de ordine din dezordine. După cum vom vedea în următorul EPOC BIOLOGIC, fiecare specie succesivă (și de succes) devine mai complexă și, astfel, mai bine echipată pentru a captura și utiliza energia disponibilă. Cu cât speciile sunt mai mari într-o descendență biologică, cu atât densitatea de energie care circulă prin acea specie este mai mare și cu atât este mai mare tulburarea creată în mediul Pământ-Soare. Din păcate, principala noastră sursă de energie disponibilă, Soarele, este ea însăși care coboară pe măsură ce spațiul interplanetar are o entropie în creștere.

Așadar, aveți grijă în timp ce considerați evoluția ca progres. Evoluția încurajează insule de ordine din ce în ce mai complexe în detrimentul unor mări și mai mari de dezordine în alte părți ale sistemului solar, precum și din universul de dincolo.

Tarifele de energie Cât de valabil este acest raționament? Putem, de fapt, să examinăm toate sistemele ordonate și # 8212 atât vii, cât și non-vii și # 8212 pe acea "pagină unică" sau teren de joc egal, sortabil pentru a vorbi? Într-adevăr, putem și ce mai mult, majoritatea acestor sisteme afișează o complexitate crescută de-a lungul săgeții timpului. Fluxul de energie în și din sistemele deschise, fără echilibru, este o parte integrantă a poveștii cosmico-evolutive, totuși aici nu vom schița decât rezultatele principale. Este suficient să spunem că conceptul de energie în sine este un factor puternic de unire în știință, energia poate fi cea mai universală monedă din întreaga natură.

Să evaluăm pe scurt bugetele energetice ale mai multor sisteme ordonate și structurate care experimentează evoluție fizică, biologică și culturală și anume, galaxii, stele, planete, plante, animale, creiere și societate. Pentru primele câteva dintre acestea, energia provine din conversia gravitațională a materiei în căldură, lumină și alte tipuri de radiații, la fel cum s-a discutat în epocile anterioare ale acestui site web. Pentru plante, animale și alte forme de viață & # 8212, precum cele din epoca aceasta și ulterioare & # 8212, energia derivă din steaua noastră părinte, Soarele. Și și pentru sistemele sociale, așa cum sa explicat în epocile ulterioare ale acestui site web, fluxul de energie este motorul cheie care alimentează munca zilnică necesară pentru conducerea civilizației noastre moderne, tehnologice.

De fapt, ar trebui să ne preocupăm mai puțin cu cantități absolute de energie decât cu schimbări în energie & # 8212 și mai ales cu schimbări în densitate de energie. La urma urmei, o galaxie are mult mai multă energie decât orice celulă, dar, desigur, galaxiile au și dimensiuni și mase mult mai mari. Mai degrabă, densitatea energetică care marchează cel mai bine gradul de ordine sau complexitate în orice sistem, la fel cum densitatea energiei radiației și densitatea energiei materiei au fost cele care au descris evenimentele din Universul anterior. Un import și mai mare este rată la care energia tranzitează un sistem complex de masă dată. În acest fel, sistemele # 8212numite de normalizare și toate sistemele # 8212 pot fi comparate de-a lungul unui spectru echitabil și uniform. Termenul adecvat, densitatea ratei de energie, este familiar astronomilor ca raportul lumină-masă, fizicienilor ca densitate de putere, geologilor ca flux radiant și biologilor ca rata metabolică. Toți oamenii de știință, fiecare în specialitățile sale, etichetează acest termen diferit, totuși toți recunosc importanța acestuia. Acum, odată cu agenda intelectuală declarată astăzi pentru a unifica științele naturii, densitatea ratei de energie leagă util multe discipline, iar semnificația sa fizică este clară: cantitatea de energie care trece printr-un sistem dat pe unitate de timp pe unitate de masă.

Luați stele, de exemplu, în special o stea medie, cum ar fi Soarele. Astronomii îi cunosc bine luminozitatea și masa, astfel încât este ușor să calculeze densitatea ratei de energie. Din nou, aceasta este energia care curge prin stea, deoarece energia potențială gravitațională în timpul actului de formare a stelelor se transformă în radiații eliberate pe măsură ce steaua matură strălucește. O astfel de stea folosește energie de înaltă calitate în timpul fuziunii nucleare pentru a produce o organizare mai mare, dar numai în detrimentul mediului înconjurător, deoarece steaua emite, de asemenea, lumină de grad scăzut, care, prin comparație, este o entitate foarte dezorganizată. Cu toate acestea, chiar și aceasta este o afirmație relativă: ceea ce se numește aici & # 8220 de grad scăzut, și # 8221 lumina soarelui dezordonată va deveni, atunci când ajunge pe Pământ, o formă de comandă de înaltă calitate a energiei în comparație cu energia chiar și de grad inferior (infraroșu) emise ulterior de Pământ.

Mai mult, pe măsură ce stelele evoluează, complexitatea lor crește. Expansiunea cosmică nu este singura sursă de ordine structurală din Univers. La scară locală, evoluția sistemelor legate gravitațional și & # 8212 care sunt stelele & # 8212 pot genera, de asemenea, informații. După cum este descris în STELLAR EPOCH, se știe că stelele provin din buzunare dense de gaz și praf din nori galactici omogeni chimic și termic. Inițial, o stea tânără are un gradient de temperatură relativ mic de la miez la suprafață și este compusă în mod normal dintr-un amestec aproape uniform de

10% heliu, adesea piperat cu urme de elemente mai grele. Pe măsură ce steaua evoluează, nucleul său devine din ce în ce mai fierbinte în timp ce își ajustează dimensiunea ca un termostat cosmic, în timp ce reacțiile de fuziune nucleară își schimbă nucleele ușoare în tipuri mai grele. Cu timpul, un astfel de obiect crește neomogen din punct de vedere termic și chimic, pe măsură ce căldura și nucleele grele se acumulează în apropierea nucleului. Rezultatul este o stea îmbătrânită care a devenit treptat mai ordonată și mai puțin echilibrată & # 8212intr-adevăr pentru care sunt necesare mai multe informații pentru ao descrie, întrucât o descriere completă a unui sistem diferențiat termic și chimic necesită mai multe date decât o descriere la fel de completă , stare inițial omogenă.

Planetele sunt mai complexe decât stelele tipice (sau galaxiile), prin urmare tind să aibă fluxuri de energie normalizate mai mari. De exemplu, densitatea vitezei de energie care conduce Pământul și climasfera # 8217 & # 8212sistemul cel mai impresionant comandat la suprafața planetei noastre de astăzi & # 8212este

De 100 de ori mai mare decât cea a unei stele sau galaxii tipice. (Clima-sfera cuprinde atmosfera inferioară și oceanul superior care împreună ghidează schimbările meteorologice capabile să circule mecanic aerul, apa, vântul și valurile.)

Sistemele vii au nevoie de densități energetice chiar mai mari, deloc surprinzător, deoarece orice formă de viață este în mod clar mai ordonată decât orice sistem non-viu. Plantele fotosintetizante folosesc de aproape 1000 de ori energia unei stele, iar ființele umane consumă zilnic o rație alimentară

De 20 de ori mai mult decât atât & # 8212, cu condiția, repetăm, acele fluxuri de energie sunt normalizate pentru fiecare sistem și masa # 8217. Deși energia totală care curge printr-o stea este cu mult mai mare decât cea printr-un corp uman, rata energiei densitate este mult mai mare pentru acesta din urmă și un fapt surprinzător, deși adevărat atunci când ne comparăm cu stelele.

La rândul său, creierul nostru folosește de aproape 10 ori mai multă energie din nou. & gtDe 100.000 de ori mai mare decât o stea și # 8220 de lire sterline. # 8221 Un astfel de metabolism ridicat pentru capetele noastre umane, în special pentru a menține acțiunile electrice ale nenumăraților neuroni, mărturisește valoarea disproporționată pe care Natura a investit-o în afacerile cerebrale. Ocupând

2% din masa corpului nostru și a lui # 8217 folosind totuși aproape 20% din aportul său de energie, craniul nostru și # 8212 cea mai rafinată aglomerare de materie din Universul cunoscut & # 8212 sunt dovezi izbitoare ale superiorității, în termeni evolutivi, a creierului asupra corpului.

Și în prezent depășește spectrul de complexitate, civilizația în masă& # 8212 un sistem deschis al întregii umanități care cuprinde societatea modernă care își desfășoară activitatea zilnică, bogată în energie. Ansamblul global al & gt7 miliarde de locuitori, în ciuda numeroaselor sale rele sociopolitice, lucrează colectiv pentru a alimenta și a opera cultura noastră tehnologică modernă ca un sistem social deschis, elaborat. Un exemplu minunat al întregului egal mai mult decât suma multor părți ale sale, un grup de organisme creier care funcționează împreună este mai complex decât toți indivizii săi combinați.

Figura 5.21 rezumă toată această tehnicitate, trasând densitățile ratei de energie pentru un întreg spectru de sisteme ordonate care au apărut de-a lungul întregii istorii naturale. Creșterea fluxului de energie pe unitate de masă este reprezentată grafic ca histograme orizontale, începând cu acele momente în care diferite structuri deschise au apărut în natură. Rețineți că creșterea complexității a fost rapidă în ultimele miliarde de ani, cam așa cum se aștepta din intuiția umană. Este destul de remarcabil faptul că o gamă atât de largă de sisteme complexe poate fi tratată în același mod pe un singur grafic.

FIGURA 5.21 & # 8212 Un grafic logaritmic al fluxului de energie pe unitate de masă pentru o gamă largă de sisteme ordonate descrie compact creșterea complexității de-a lungul săgeții timpului. Curba solidă aproximează densitatea crescută a ratei de energie pentru galaxii, stele, planete și forme de viață din întreaga natură.

Acest lucru nu implică, în niciun caz, că un tip de sistem ordonat evoluează în altul. Stelele nu evoluează în planete, mai mult decât planetele evoluează în viață sau plantele în animale sau animalele în creier. Mai degrabă, structuri noi și mai complexe au apărut ocazional în timp, pe măsură ce fluxurile de energie au devenit mai răspândite, dar mai localizate. Galaxiile au dat naștere mediilor potrivite pentru nașterea stelelor, unele stele au generat medii favorabile formării planetelor și cel puțin o planetă a favorizat un mediu copt pentru originea vieții.

Astfel, complexitatea crește pe măsură ce apar sisteme mai complexe, la rândul lor, de-a lungul istoriei naturale, cu cât mediile lor înconjurătoare sunt inevitabil devastate de entropie în creștere. Produsele evoluției sunt trecătoare, procesul evolutiv în sine dezordonat și nedirecțional. Când fluxurile de energie încetează, sistemele se descompun din nou în echilibru de unde provin: când Soarele încetează să mai strălucească și nu mai este o stea când biosfera încetează plantele mor atunci când oamenii mor de foame, pierim, toți își întorc elementele în natură. În mod remarcabil, cele două & # 8212 complexitate locală și entropia la nivel global & # 8212 pot crește și simultan. Sistemele ordonate temporar care cuprind atât de impresionant actorii diferiți din povestea cosmic-evolutivă sunt întru totul în concordanță cu, într-adevăr, cel mai bine înțelese de cele mai prețuite dintre toate legile fizice și anume, principiile termodinamice care stau la baza săgeții timpului în sine.


Azot

Cele mai multe alimente de import pentru lucrări în creștere sunt macronutrienți precum K, N și ioni fosfat [3]. Ionul azot este indispensabil pentru producerea de acizi aminici, proteine ​​și enzime pentru fotosinteză. În plus, ionul fosfat este important în formarea membranei celulare și a adenozin trifosfatului (ATP). Mai mult, ionul de potasiu este important pentru metamorfozarea lucrărilor pentru a lua punctul topografic [doi]. Fără acei macronutrienți, lucrările în creștere vor dobândi stunt. Cu toate acestea, lucrări diferite ar putea necesita proporții diferite de alimente. Acest lucru duce la o rată diferită de lucrări și # 8216 în creștere.

Recent, cercetătorii au descoperit că lucrările Lemna sunt cu adevărat utile pentru intervenția apelor uzate anaerobiotice din deșeurile de porc digerate în condiții climatice temperate [11]. Mai mult, copilul Lemna este un început nutrițional pentru pești. În plus, copilul Lemna poate fi utilizat pentru a măsura toxicitatea substanțelor chimice și în domeniul biofarmaceutic [4]. Mai mult, copilul Lemna a fost testat pentru obiectele adjuvante pentru a spori sistemul imunitar uman [12].

681 de cuvinte În concluzie, atât îngrășămintele organice, cât și cele anorganice vor avea o consecință asupra lucrărilor Lemna datorită eliberării de alimente în exces.


Caracteristicile ființelor nevii

Pe baza caracteristicilor ființelor vii, vom distinge care sunt caracteristicile ființelor nevii.

Structură chimică variată

Ființele non-vii nu au o structură chimică distinctă între ele și, în general, sunt mult mai simple. De exemplu, apa este compusă din doi atomi de hidrogen și unul de oxigen, în timp ce sarea de gătit este compusă din atomi de sodiu și clor. Rocile sunt amestecuri de minerale și elemente anorganice.

Formă și dimensiune invariabile

Ființele neînsuflețite nu își schimbă singure forma sau dimensiunea. De exemplu, o ceașcă ceramică va avea aceeași formă și dimensiune pentru totdeauna, atâta timp cât un agent extern nu își modifică structura, adică cade și se rupe.

Nu evoluați

Obiectele non-vii nu se adaptează condițiilor externe. În unele cazuri, acestea sunt degradate de condiții externe. De exemplu, rocile, cu trecerea timpului și forțele naturii, se pot sparge și forma nisip sau pietriș.

Obiectele artificiale, pe de altă parte, pot fi proiectate în moduri alternative, dar aceasta face parte din activitățile umane. De exemplu, modelul Ford T nu s-a adaptat pentru a fi în prezent un model Tesla S.

Nu prezintă o reacție la stimulii externi

În acest sens, obiectele care nu trăiesc nu prezintă un comportament defensiv sau favorabil în fața stimulilor negativi sau pozitivi. De exemplu, dacă lovești un vehicul, acesta nu este îndepărtat de durere sau atacat înfuriat.

Nu au nevoie de energie pentru a supraviețui

Deși știm că un vehicul are nevoie de combustibil pentru funcționarea sa, vehiculul poate exista chiar și fără combustibil.

Nu vă înmulțiți

Obiectele non-vii nu se reproduc, o entitate non-vie nu se regenerează sau generează o altă entitate identică. De exemplu, un terț nu va apărea pe un raft cu două plăci, decât dacă o persoană plasează a treia placă.


Note privind microbiologia | Biologie

În acest articol am compilat diverse note despre microbiologie. După ce citiți acest articol, veți avea o idee de bază despre: - 1. Înțelesul microbiologiei 2. Istoria microbiologiei 3. Domeniul de aplicare 4. Ramurile 5. Microbiologia industrială 6. Microbiologia solului 7. Microbiologia aerului 8. Microbiologia apei 9. Microbiologia animalelor 10. Microbiologia medicală 11. Microbiologia spațială și altele.

  1. Note privind semnificația microbiologiei
  2. Note despre istoria microbiologiei
  3. Note privind domeniul de aplicare al microbiologiei
  4. Note privind ramurile de microbiologie
  5. Note privind microbiologia industrială
  6. Note privind microbiologia solului
  7. Note privind microbiologia aerului
  8. Note privind microbiologia apei
  9. Note privind microbiologia animalelor
  10. Note privind microbiologia medicală
  11. Note privind microbiologia spațială
  12. Note privind microbiologia și originea vieții
  13. Note privind microbiologia geochimică
  14. Note privind îngrășămintele microbiene
  15. Note privind principiul interacțiunii microbiene
  16. Note privind perspectivele viitoare ale microbiologiei

Nota # 1. Înțelesul microbiologiei:

Deoarece atât problemele de dimensiuni mici, cât și metodele de studiu și din moment ce microorganismele unrela și shited ocupă frecvent același habitat și, astfel, se influențează reciproc, este convenabil să le studiezi în cadrul aceleiași discipline, adică Microbiologia. Știința microbiologiei este studiul microorganismelor și a activităților acestora.

Este înconjurat de forma, structura, metabolismul, creșterea, reproducerea și identificarea și timiditatea microorganismelor. De asemenea, include studiul distribuției lor în natură, relația lor între ele și cu alte organisme vii. În cea mai mare parte, micro și shbibiologia se ocupă de organisme microscopice. Microbiologii sunt cei care se specializează să lucreze cu microorganismele.

Au avut un succes remarcabil în exploatarea microorganismelor utile și combaterea celor dăunătoare și, de asemenea, au rezolvat cu succes problemele complicate ale biochimiei și geneticii folosind microorganismele ca instrument pentru studiul lor.

Microbiologii se pot specializa în studiul diferitelor grupuri de microorganisme. De exemplu, bacteriologia este studiul bacteriilor deseori desemnate în general ca microbiologie Micologia este studiul ciupercilor Ficologia este studiul algelor Protozoologia este studiul protozoarelor și virologia este studiul virușilor.

Deși virușii nu sunt organisme celulare, acestea sunt incluse în microbiologie din două motive:

(i) Tehnicile utilizate pentru studierea virușilor sunt foarte asemănătoare cu cele aplicate în studiul microorganismelor și

(ii) Virușii sunt agenți cauzali ai bolilor, prin urmare procedurile lor de diagnostic și identificarea sunt, de asemenea, similare cu cele utilizate în laboratorul clinic microbiologic, precum și în laboratorul de patologie a plantelor. Pot exista specializări suplimentare în unele aspecte ale grupurilor de microorga și shinisme de mai sus, de exemplu, genetica bacteriană, citologia bacteriană, fiziologia algelor, micologia medicală etc.

Nota # 2. Istoria microbiologiei:

Microbiologia sau studiul microorganismelor are o istorie trecută interesantă. În secolul al XIII-lea, Roger Bacon a sugerat că boala este indusă de organisme vii invizibile. Sugestie similară a fost făcută de Fracastoro de Verona (1483-1553) și von Plenciz (1762) fără nicio dovadă.

Dar între timp, în 1658, Kircher a numit boala care induce organismele vii drept „viermi” și „8217”, care, potrivit lui, sunt invizibili cu ochiul liber. Kircher a fost cel care a recunoscut pentru prima dată importanța microorganismelor și timidelor în dezvoltarea bolilor. Dar Antony van Leeuwenhoek (1632-1723) a fost prima persoană care a raportat în detaliu descrierile microorganismelor.

Descoperirea sa a adus inspirație multor muncitori pentru a se interesa de originea ființelor vii. Conceptul de origine a animalelor în mod spontan din sol, plante sau altele, spre deosebire de animalele sponate și șocate de Aristotel (384-322 î.Hr.), a fost încă acceptat în secolul al XVII-lea.

De-a lungul timpului, John Needham (1713-1781), Lazaro Spallanzani (1729-1799), Franz Schulze, (1815-1873) și Zheodor Schwann (1810-1882), Pouchet (1859) au vorbit pentru și împotriva teoriei faptelor vii poate proveni spontan.

În cele din urmă, Louis Pasteur (1822-1895), prin seria sa de experimente, și-a dovedit teoria germenilor stabilind faptul că diferiți germeni au venit pe lume din germenii lor părinți și germenii induc diferite boli, ceea ce a fost sugerat de lucrătorii anteriori.

De asemenea, el a fondat că fermentarea fructelor și a boabelor, rezultând alcool, a fost provocată de microbi. Astăzi, procesul de pasteurizare, utilizat pe scară largă în industria de fermentație și shytries, este contribuția lui Pasteur. Pasteur a abordat, de asemenea, problema antraxului - o boală a bovinelor, ovinelor și, uneori, a ființelor umane. Între timp, Robert Koch (1843-1910) a fost ocupat cu problema antraxului din Germania.

El a descoperit bacilii tipici responsabili de boala antraxului la bovine și a fost prima dată când s-a dovedit că o bacterie este cauza unei boli a animalelor.

Seria sa de observații a condus la stabilirea postulatelor lui Koch & # 8217:

(i) Un organism specific poate fi întotdeauna găsit în asociere cu o anumită boală,

(ii) Organismul poate fi izo și shylat și prezentat în cultură pură în laborator,

(iii) Cultura pură va produce boala atunci când este inoculată într-un animal susceptibil,

(iv) Este posibil să se recupereze organismul în cultură pură de la animalul infectat experimental.

Din nou, numele lui Joseph Lister (1878) este asociat cu conceptul despre tehnica culturii pure. Lister a obținut culturi pure de bacterii și a subliniat importanța creșterii unui organism (bacterie, ciupercă, alge, protozoare sau forme superioare) într-un mediu liber de orice alt organism viu, adică cultura pură.

Perioada cuprinsă între 1880 și 1900 a fost de fapt un timp de aur pentru microbiologie, când au fost aduse contribuții clasice care au condus la stabilirea microbiologiei ca știință.

Pe lângă lucrările clasice ale lui Pasteur și Koch, unele dintre reperele istorice ale microbiologiei sunt:

(i) Deschiderea domeniului microbiologiei solului la sfârșitul anului 1880 de către rusul Serge Winogradsky

(ii) Aplicarea tehnicii de cultură pură în fermentarea industrială de Emil Christian Hansen (1842-1909) din Danemarca, Adametz (1889) din Austria și H. W. Conn din S.U.A. și H. Weigmann din Germania

(iii) În 1888, relația simbiotică dintre bacterii și plante leguminoase a fost demonstrată de Hellriegel și Wilfarth

(iv) Un celebru microbiolog olandez, Beijerinck (1851-1981) a descris utilitatea bacteriilor libere de fixare a azotului (Azotobacter) în promovarea fertilității solului și

(v) La sfârșitul secolului al XIX-lea, Burrill, un om de știință american care lucra la focul de pere, a stabilit că bacteriile provoacă boli ale plantelor.

În cele din urmă, microorganismele au fost utilizate ca instrumente ideale pentru a efectua studiul proceselor complicate ale vieții. Acest lucru i-a inspirat pe fizicieni, geneticieni, chimiști și biologi să se alăture cu microbiologi în ceea ce este cunoscut sub numele de biologie moleculară.

Se pot menționa unii dintre contribuabili și contribuțiile lor în microbiologie și biologie alunitelor și shiculare în perioada 1944-1975: Avery and associates (1944) - ADN poartă informații genetice în pneumococul Fritzhipman și Hanskrebs (1953) - fiziologia și metabolismul vieții celule Joshua Lederberg, George Beadle și Edward Tatum (1958) - genere în bacterii și recombinarea lor.

Ochoa și Kornberg (1959) au izolat și sintetizat ARN și ADN: Robert W. Holley, Har Govind Khorana și Marshall W. Nirenberg (1968) - studiul codului genetic și funcția acestuia în sinteza proteinelor Salvador E. Luria (1969) - funcții ale organisme în ceea ce privește structura moleculară, inclusiv elucidarea structurii enzimei și a modului de acțiune Gerald M. Edelman și Rodney R. Porter (1972) - structuri chimice ale anticorpilor Renato Dulbecco Howward M. Temin și David Baltimore (1975) - enzime în tumora ARN particule de virus. Microbiologii sunt, de asemenea, angajați în a aduce contribuții valoroase în știința medicală, industrie, agricultură și în știință în general pentru bunăstarea societății umane.

Cunoștințele de bază despre biologia moleculară și genetică acumulate în ultimele decenii se traduc rapid în obiective practice și revoluționează și shiționează microbiologia industrială.

Cea mai remarcabilă dezvoltare actuală în microbiologia aplicată este capacitatea de a modifica structura genetică a unui organism, denumită în mod obișnuit inginerie genetică, care domeniu de contribuție științifică deține un potențial mare pentru producerea de medicamente și vaccinuri, pentru îmbunătățirea culturilor agricole și diverse alte domenii.

Nota # 3. Domeniul de aplicare al microbiologiei:

eu. Microorganisme și principii ale biologiei:

Microorganismele ajută la înțelegerea diferitelor principii ale biologiei, deoarece acestea constau din multe caracteristici care le fac ideale pentru investigarea fenomenelor biologice importante. Metabolismul microbian urmează aproape aceleași tipare care apar în grupurile superioare de organisme.

Putem studia modelele metabolice ale microorganismelor și ale altor procese de viață în diferite etape ale creșterii și reproducerii lor foarte ușor în comparație cu organismele superioare. Acest lucru se datorează faptului că microorganismele necesită mai puțin spațiu și pot fi cultivate în mod convenabil în eprubete sau flacoane, acestea cresc rapid și se reproduc la o rată neobișnuit de mare (de exemplu, anumite bacterii se reproduc în 20 de minute).

ii. Microbiologie medicală și imunologie:

Microbiologia medicală se ocupă de organismele producătoare de boli la ființe umane, în timp ce imunologia se ocupă de apărarea pe care organismul o face împotriva agenților patogeni, a bolii cauzatoare de microorganisme și a factorilor care explică rezistența la boli.

Microbiologia și imunologia medicală oferă cunoștințele de bază de care depind metodele practice utilizate pentru diagnosticul de laborator și prevenirea bolilor microbiene. Prin urmare, ne oferă o bază solidă pentru promovarea inteligentă atât a sănătății individuale, cât și a celei publice.

iii. Microbiologia solului:

Microbiologia solului se ocupă de microorganismele prezente și de rolul lor în sol. Cea mai importantă funcție a microorganismelor din sol este de a descompune diferite tipuri de materie organică.

Al doilea este procesul de mineralizare a diferiților constituenți organici. Mineralizarea carbonului organic, azotului, fosforului și sulfului prin modificările ciclice respective de către microorganismele din sol face ca aceste elemente să fie disponibile pentru reutilizare de către plante și alte organisme.

După cum știm, microbii îmbunătățesc fertilitatea solului prin fixarea azotului atmosferic în compuși de azot, care sunt ușor utilizați de plante pentru a sintetiza proteine ​​și alți compuși organici azotati complexi. Cu toate acestea, este în general adevărat că mai multe microorganisme există în sol, cu atât este mai productiv.

iv. Microbiologie industrială:

Microbiologia industrială este acea ramură a microbiologiei care se ocupă de utilitatea microorganismelor în producția industrială de medicamente, suplimente alimentare, alcooli, băuturi, acizi organici, vitamine, enzime etc. droguri minune.

Cu toate acestea, în urmă cu aproximativ 40 de ani, doar un grup mic de microorganisme erau denumite în mod convenabil microorganisme utile industrial. Dar astăzi se realizează că fiecare microorganism are propria sa importanță industrială. Activitățile benefice din punct de vedere comercial ale unui număr mare de bacterii, drojdii, mucegaiuri și alge sunt exploatate sau merită să fie exploatate pentru a obține produse valoroase.

v. Microbiologie alimentară:

Microbiologia alimentară se ocupă cu accentul pus pe relația microorganismelor cu fabricarea, deteriorarea și conservarea alimentelor. Deoarece aprovizionarea cu alimente a omului constă în principal din plante și animale sau produse derivate din acestea, este de înțeles că aprovizionarea noastră cu alimente poate conține microorganisme în interacțiune cu alimentele.

Pentru a vă asigura că alimentele nu conțin microorganisme dăunătoare și sunt sigure pentru consumul uman, acestea trebuie pregătite, procesate și depozitate cu atenție. În plus, multe alte microorganisme sunt de mare folos pentru oameni, deoarece fermentarea diferitelor materii prime de către acestea are ca rezultat alimente precum alimente orientale, pâine etc.

vi. Laptele și microbiologia produselor lactate:

Această ramură tratează microorganismele prezente și rolul lor în lapte și produse lactate. Laptele este un aliment excelent pentru oameni sau microorganisme. Laptele, când părăsește ugerul unei vaci sănătoase, nu conține mai mult sau mai puțin microorganisme. În general, se manipulează și se prelucrează.

Prin urmare, dacă nu este depozitat și tratat corespunzător, microorganismele cresc rapid și se strică și îl fac nesigur pentru consumul uman. În plus, unele microorganisme sunt utilizate la fabricarea diferitelor produse lactate, cum ar fi brânza, untul etc.

vii. Microbiologia apei:

Apa are proprietăți curioase și neobișnuite și joacă un rol important în sistemele vii. Sursa naturală de apă este precipitația. Pe măsură ce apa precipită, ea preia microorganismele aeriene.

Când vine în contact cu solul, alte microorganisme intră în el din sol, canalizare, deșeuri organice, plante moarte și animale. Prin urmare, apa de uz uman trebuie să fie liberă de microorganisme prin filtrare și / sau tratament chimic pentru a evita rănirea.

viii. Microbiologie de canalizare:

Canalizarea brută conține, în general, milioane de microorganisme pe mililitru. Multe dintre ele sunt patogene, produc mirosuri proaste și gust. Este esențial ca canalizarea să fie tratată pentru a îndepărta mirosul patogen și ofensator și gustul care cauzează microorganismele. Acest lucru se face prin tratarea chimică și oxidarea materialului organic și distrugerea microorganismelor patogene.

ix. Microbiologia aerului:

Deși pot exista o varietate de microorganisme în aer, numărul lor este afectat deoarece aerul nu conține o sursă adecvată de nutrienți. Aerul din cameră este în general contaminat prin strănut, tuse și vorbire. Microorganismele aeriene dau naștere la probleme grave în experimentele științifice prin contaminarea echipamentelor, a materialelor etc.

Ne strică alimentele și produsele alimentare și, cel mai semnificativ, sunt responsabile de multe boli la plante și animale, inclusiv la oameni. Prin urmare, aerul, în special aerul din cameră, trebuie igienizat prin tratamente mecanice și chimice pentru a distruge microorganismele dăunătoare.

X. Inginerie genetică:

Ingineria genetică se ocupă de manipularea genelor în condiții de laborator extrem de controlabile. Această tehnică nou-născută a atras atenția microbiologilor și se aplică în industria alimentară și a medicamentelor, eliminarea deșeurilor, medicamente, agricultură, poluarea cu petrol și altele.

xi. Microorganisme în recuperarea petrolului:

Guma Xantan este o polizaharidă produsă de bacteria Xanthomonas campestris. Această gumă este un compus inert care îngroșă apa și își îmbunătățește capacitatea de a alunga uleiul prins sub pământ. Când este amestecată cu noroi de găurire, această gumă servește și ca lubrifiant pentru burghiele gigantice pe măsură ce pătrund în rocă.

xii. Microorganisme și energie:

Procesele microbiene constituie o sursă de energie utilă, deși neconvențională, în special în țările în curs de dezvoltare. În prezent, multe microorganisme sunt exploatate sau sunt considerate a fi exploatate, ca surse alternative de energie.

Biogazul este un bun exemplu. Alcoolul produs prin fermentarea microbiană este adăugat la produsele petroliere pentru a suplimenta combustibilii puțini. Microorganismele sintetizează hidrocarburi și hidrocarburi oxigenate, care pot servi drept combustibil lichid.

xiii. Microorganisme și minerit:

Depozitarea multor minereuri importante de înaltă calitate se diminuează într-un ritm alarmant, iar metodele tradiționale de exploatare a minereurilor de calitate inferioară sunt adesea costisitoare. Exploatarea microbiană poate oferi o alternativă viabilă în unele cazuri, cum ar fi cuprul și uraniul.

Notă # 4. Ramuri de microbiologie:

Microbiologia nu este un simplu studiu al diversității structurale și al clasificării microbilor, ci cuprinde întreaga gamă a vieții microbiene. Cunoașterea diferitelor aspecte ale microbilor se acumulează din secolul trecut și a devenit atât de vastă încât niciun microbiolog nu poate pretinde familiarizarea cu toate aspectele subiectului.

Diferitele aspecte ale studiului microbiologic pot fi împărțite în principal în următoarele ramuri:

eu. Aero-microbiologie:

Dispersarea microbilor care cauzează boli prin aer, populația microbiană din aer, calitatea și cantitatea lor în aer se află în previzualizarea acestei ramuri.

ii. Microbiologie agricolă:

În această ramură, rolul microbilor în agricultură este studiat atât din punct de vedere al dăunării, cât și al utilității. Mulți microbi - ciuperci, bacterii și viruși - cauzează o serie de boli ale plantelor. Din punct de vedere al beneficiului - activitatea de fixare a N2, se studiază utilizarea microbilor ca bio-îngrășăminte și alte câteva aspecte.

iii. Microbiologie acvatică:

Examinarea microbiologică a apei, purificarea apei, degradarea biologică a deșeurilor sunt studiate în această ramură.

iv. Bacteriologie:

Acesta este cel mai mare grup dintre microbi nu numai ca număr, ci și ca importanță. Aici sunt studiate bacterii de ambele tipuri - eubacterii și cianobacterii (cunoscute și sub numele de alge verzi albastre). Bacteriile au o influență profundă asupra diferitelor eforturi umane, inclusiv sănătatea, industria, agricultura etc.

v. Biotehnologie:

Aceasta este cea mai semnificativă ramură care poate chiar schimba cursul vieții așa cum știm astăzi. Microbii sunt folosiți ca purtători de gene pentru a furniza gene specifice care funcționează într-un mediu diferit. Microbii noi, proiectați genetic, pot produce medicamente (insulină umană) sau în agricultură capacitatea de fixare a N2 poate fi transferată la toate plantele. Potențialele biotehnologiei sunt imense.

vi. Microbiologie de mediu:

Aceasta este una dintre cele mai importante ramuri ale microbiologiei. Rolul microbilor în menținerea calității mediului este studiat în această ramură. Sunt studiate influența microbiană în degradarea și degradarea deșeurilor naturale, rolul lor în ciclurile biogeochimice.

Unele dintre cercetările recente au arătat că anumite bacterii pot ajuta la curățarea scurgerii de petrol și acest lucru conferă o semnificație suplimentară studiului microbiologiei mediului.

vii. Microbiologie alimentară și lactate:

Sunt studiate diverse aspecte, cum ar fi procesarea alimentelor, conservarea alimentelor, conservarea, pasteurizarea laptelui, studiul bolilor microbiene transmise de alimente și controlul acestora.

viii. Microbiologie geochimică:

Rolul microbilor este formarea de cărbune, gaze și minerale, prospectarea cărbunelui, petrolului și gazului și recuperarea mineralelor din minereuri de calitate inferioară folosind microbi, este inclusă aici.

Studiate în această ramură sunt răspunsurile imune din organisme. Cum se produc toxinele? Cum influențează antigenii formarea anticorpilor? Cum ajută vaccinarea de protecție în combaterea bolilor? Cum se prăbușește sistemul imunitar (ca în SIDA), sunt câteva dintre întrebările pentru care imunologia ca ramură a microbiologiei încearcă să afle răspunsuri.

X. Microbiologie industrială:

Rolul microbilor în producția industrială este studiat aici. Mulți microbi produc alcooli și acizi industriali ca parte a metabolismului lor. Studiul fermentației de către microbi a contribuit mult la fabricarea alcoolului. Fabricile de bere au beneficiat foarte mult înțelegând rolul microbilor specifici în fermentație.

xi. Microbiologie medicală:

Această ramură se ocupă de microbii patogeni - ciclul lor de viață, fiziologie, genetică, reproducere etc. Mulți dintre microbi oferă, de asemenea, remedii pentru bolile microbiene. Toate aceste aspecte sunt studiate în această ramură. Unele dintre bolile precum tuberculoza, lepra, tifoida etc. sunt cauzate de microbi, iar vindecarea acestora este asigurată de alți microbi sub formă de antibiotice.

Studiul organismelor eucariote, aclorofile, denumite în general ciuperci, este inclus în această ramură. Unele dintre ciupercile obișnuite sunt drojdiile, mucegaiurile, ciupercile, pufele etc. Ciupercile nu sunt numai dăunătoare, ci și benefice.

Se ocupă cu studiul organismelor eucariote autotrofe. Membrii sunt în general numiți alge. Algele includ atât membri microscopici, cât și membri macroscopici. Doar algele microscopice sunt studiate ca parte a microbiologiei.

xiv. Protozoologie:

Studiul protozoarilor în toate aspectele lor face parte din previzualizarea protozoologiei. Se știe că protozoarii cauzează multe boli precum malaria, dizenteria amibiană, boala somnului etc.

Virușii nu sunt nici eucariote, nici procariote. De fapt, ei se află la granița dintre cei vii și cei care nu trăiesc. Virușii provoacă boli plantelor și animalelor, inclusiv ființelor umane. SIDA temută este cauzată și de un virus.

Notă # 5. Microbiologie industrială:

Microorganismele au fost utilizate în procesele industriale chiar înainte de a se cunoaște existența lor. Producția de băuturi fermentate și oțet și coacerea pâinii sunt toate procese tradiționale care au ajuns să fie folosite din timpuri imemoriale.

Din punct de vedere industrial, substratul în care este cultivat microorganismul este considerat ca materie primă, iar microorganismul ca fiind „Fabrică chimică” întrucât transformă materia primă în produse noi.

Microorganismele posedă trei calități externe și strălucitoare:

(i) Creștere rapidă în cantități mari în substrat organic adecvat,

(ii) Mențineți constanța fiziologică a creșterii pentru a produce cantități aproximative de produse și

(iii) Poate transforma materiile prime ieftine în produse utile.

Acesta este motivul pentru care au fost exploatate la scară comercială pentru a obține produse valoroase, cum ar fi băuturi alcoolice, suplimente alimentare, medicamente, acizi organici, enzime, etc. Din nou, producția de bacterii și viruși la scară comercială pentru prepararea vaccinurilor este, de asemenea, unul dintre procesele industriale.

Microbiologia industrială poate fi grupată în modul următor:

I. Industria băuturilor alcoolice:

Una dintre cele mai vechi și mai mari industrii microbiene este producția de alcool etilic din materiale carbohidrați prin fermen și procesul de shitare. Acest proces este folosit de producătorii de malț, băuturi, distilatoare, vinificatori și mulți alții. Amidonul și alți carbohidrați complecși sunt folosiți ca materie primă care ar trebui hidrolizată în zahăr fermentabil simplu.

Sursa materiei prime poate fi melasa, sfecla de zahăr, strugurii etc. Hidroliza poate fi însoțită de enzime din mucegai sau prin tratamentul termic al materialului acidificat.

Pentru fermentare se folosesc tulpini de Saccharomyces cerevisiae. Acestea trebuie să fie vigoare și să se dezvolte timid, cu o toleranță ridicată pentru alcool, având capacitatea de a produce un randament mare de alcool. Alături de producția de alcool etilic se află producția de băuturi alcoolice - bere, vin, alergat, whisky și gin.

Berea se prepară din malț abia folosind tulpini de S. cerevisiae sau S. carlsbergensis, romul și whisky-ul sunt preparate din melasă și respectiv amidon de porumb folosind tulpini de S. cerevisiae și vin din suc de struguri folosind tulpinile S. ellipeoideus.

II. Industria panificației:

Culturile pure de tulpini selectate de Saccharomyces cerevisiae (brutării și drojdia # 8217) sunt amestecate cu aluat de pâine pentru a aduce modificările dorite în textură și aromă în pâine. Drojdia Bakers & # 8217 are capacitatea de a fermenta energic zahărul în aluat și de a crește rapid. Dioxidul de carbon produs în timpul fermentării este responsabil pentru creșterea aluatului.

III. Industria suplimentelor alimentare:

În ultimii ani, diferite proteine ​​microbiene (proteine ​​unicelulare) sunt produse prin utilizarea hidrocarburilor reziduale din deșeuri industriale. Aceste proteine ​​sunt utile pentru hrana animalelor. Drojdii, mucegaiuri, bacterii și alge sunt utilizate în acest scop. Dintre toate aceste organisme, drojdiile sunt mai potrivite pentru extracția de proteine ​​cu o singură celulă.

Cultivarea în masă a acestor organisme oferă un supliment alimentar pentru animalele care pun capăt & # 8216 gap-ul proteic & # 8217. Methophilus methylatrophus a acționat asupra alcoolului metilic derivat din petrol și gaze naturale tratate cu diverse substanțe chimice produce cantități mari de proteine ​​din substrat. Astfel de proteine ​​sunt folosite pentru a produce un substitut de lapte pentru viței, eliberând astfel mai mult lapte de vacă pentru consumul uman.

IV. Industria farmaceutica:

Cel mai important aspect al acestei categorii este producția de substanțe antibiotice utilizate în scop terapeutic prin utilizarea sursei de microorganisme aparținând grupurilor de ciuperci (mucegaiuri) și bacterii. Penicilina a fost primul antibiotic care a fost produs comercial.

Eficiența chimioterapeutică remarcabilă a penicilinei a fost demonstrată de Florey și Chain în perioada 1939 și 1941 și, ulterior, datorită presiunii de război, randamentul penicilinei a crescut de mai multe ori.

Inițial Penicillium notatum a fost folosit pentru producerea penicilinei, dar în timp a fost izolată o specie P. chrysogenum mai bună producătoare de peniciliu. Pe lângă penicilină, tetraciclinele sunt produse prin utilizarea Streptomyces rimosus și S. aureofacieus. Pe lângă acestea, diverse alte substanțe antibiotice sunt preparate comercial.

V. Producția industrială de acizi și enzime:

(a) Acidul citric este o substanță chimică importantă utilizată în medicamente, extractele aromatizante, alimentele, fabricarea cernelii și gravarea. Este fabricat industrial prin transformarea zahărului (melasă) în acid citric de către Aspergillus niger încorporat într-un mediu care conține compus de azot anorganic și săruri anorganice în condiții aerobe.

(b) Poate că cea mai renumită dintre toate fermentațiile industriale este cea a producției de acetonă-butanol de către Clostridium acetobutylicum necesară pentru fabricarea corditei.

(c) Enzimele (amilaze, invertază, proteaze și pectinaze) sintetizate și excretate în cantități mari de specii de Aspergillus, Penicillium, Mucor și Rfuzopus sunt purificate industrial și utilizate în prelucrarea sau rafinarea diverselor materiale, de exemplu, amilazele și pectinazele din clarificarea sucurilor de fructe, proteaze utilizate pentru tratarea și timiditatea pieilor pentru a oferi textură și cereale mai fine.

(d) Acidul lactic esențial pentru industria alimentară și farmaceutică este preparat din amidon hidrolizat cu orz, melasă cu material azotat prin utilizarea Lactobacillus delberueckii.

(e) Oțetul, oțetul de cidru, oțetul de mere sunt diferitele tipuri de oțet care sunt preparate prin fermentarea sucurilor de fructe, a siropurilor care conțin zahăr și a materialelor cu amidon cu Acetobacter.

(f) În industria hârtiei, fabricarea hârtiei implică: tratamentul fizic sau chimic al materialului celulozic (de exemplu, lemn, bumbac etc.) pentru separarea și purificarea celulozei, fibrelor și fabricarea pulpei fibroase rezultate, după rafinarea și timiditatea ulterioară pentru redepunerea fibrele sub formă de tablă. Microbii joacă un rol vital în industria hârtiei pentru prepararea nămolului de celuloză.

VI. Producția industrială de vaccinuri:

Anumite grupuri de microorganisme (bacterii și viruși) sunt cultivate la scară largă pentru producerea comercială de vaccinuri.

Notă # 6. Microbiologia solului:

Lucrările timpurii în microbiologia solului s-au limitat aproape în totalitate la studiul bacteriilor din sol. Lucrătorii pionieri de la sfârșitul secolului al XIX-lea în această linie sunt: ​​Beijerinck și Winogradsky. Dar abia aproximativ treizeci de ani mai târziu s-a arătat un interes deosebit pentru flora fungică a solului și activitățile sale. Microfona solului a fost neglijată și mai mult timp și abia recent a fost atrasă atenția asupra algelor solului & # 8221.

Solul, apa și aerul care conțin organisme vii sunt cunoscute în mod colectiv ca biosferă. Este produs datorită interacțiunii materialului parental (roca în sine), climatului, vârstei și creșterii și interacțiunii microorganismelor.

Solul este un mediu excelent pentru creșterea microorganismelor care includ bacterii, ciuperci, alge, protozoare și diverse insecte al căror număr și feluri din sol depind în principal de natura și adâncimea solului, starea sezonieră, starea de cultivare, temperatura, cantitatea de materie organică, conținut de umiditate și aerare.

Un sol fertil are diferite componente - materiale minerale, materiale organice și organisme. Materialele minerale sunt derivate din roca mamă prin intemperii la care se adaugă materiale organice din surse vegetale și animale. Materialele organice sunt întotdeauna asociate cu organismele solului.

Cantitatea compozițiilor și strălucirilor de mai sus din sol variază foarte mult de la o situație la alta. Materialele organice sunt încorporate în sol prin acțiunea organismelor solului și dacă nu este mai întâi oxi și timid, este transformat în humus - materialul coloidal amorf întunecat.

Evaluarea populației microbiene:

Complexitatea mediului solului și diversitatea populației sale îngreunează eșantionarea și evaluarea populației microbiene. Există trei metode principale: studii culturale, examinare directă și măsurarea activității. Prin aceste metode nu se obțin informații despre speciile de orga și shinisme.

Studiile culturale permit totuși identificarea izolatelor, deși nu prea satisfăcătoare pentru ciuperci. Metoda de examinare directă consumă mult timp și este dificil de localizat și numărat organismele în sol opac. Studiul de măsurare a activității este și mai dificil și neconcludent.

Deși bacteriile sunt mai numeroase decât orice alt grup de organisme, biomasa ciupercilor este mai mare decât cea a bacteriilor și, de asemenea, biomasa combinată a protoeoa, nematodelor și a altor animale din sol sunt destul de diferite.

Interacțiunea și modelul de distribuție al microorganismelor:

Comportamentul și modelul de distribuție al microorganismelor depind de nutrienții disponibili, temperatură, umiditate, conținut de gaze, pH și adâncimea solului. În general, există o scădere a numărului cu adâncimea.

A. Interacțiunea între microorganisme:

Microorganismele care locuiesc în sol prezintă diferite tipuri de asociații sau interacțiuni care depind de componentele biotice și abiotice ale solului. O asociere este neutră atunci când două specii diferite de microorganisme ocupă același mediu fără a se afecta reciproc fără a produce produse finale metabolice care sunt inhibitoare.

Când o asociere implică relații simbiotice între două specii, este mutualism. Beneficiile obținute de organismele asociate sunt extrem de variabile. O asociere care implică schimbul de nutrienți între două specii este sintrofismul.

Din nou, o relație între organisme în care un partener primește beneficii, celălalt nu este afectat. O astfel de relație este denumită comensalism întâlnit în asocierea bet & shyween ciuperci și bacterii, în cazul în care ciupercile descompun celuloza în glucoză.

Multe bac și shyteria nu sunt capabile să utilizeze celuloză, dar utilizează produsele fungice ale celulozei. Asocierea se spune că este antagonism atunci când o specie afectează mediul înconjurător pentru o altă specie prin producerea de antibiotice sau alte substanțe inhibitoare. Poate exista concurență între specii pentru nutrienții esențiali. Cele mai bine adaptate specii microbiene vor predomina eliminând alte specii.

O relație între microorganisme poate fi, de asemenea, parazită atunci când un organism trăiește în sau pe un alt organism întâlnit în cazul bacteriilor Gram negative Bdellovibrio bacteriovorus, care este răspândit în sol și în canalizare. Din nou, virușii care atacă bacteriile, ciupercile și algele sunt paraziți intracelulari.

Rădăcinile plantelor determină o creștere a populației de microorganisme și timide din solul adiacent acestora. Regiunea solului sub influența rădăcinilor este rizosfera, unde apar multe tipuri de reacții. Influența efectelor rădăcinii asupra populației solului și este exprimată ca raportul R / S, adică numărul de organisme din solul rizosferic în comparație cu numărul acestora în sol dincolo de influența rădăcinilor.

Valorile R / S de peste 100 sunt uneori cunoscute pentru unele bacterii. În genurile & # 8217, răspunsul bacterian la starea rizosferei este mai mare decât cel al altor grupuri de microorganisme. Din nou, cu un răspuns bacterian ridicat, raportul R / S pentru protozoare este, de asemenea, ridicat. Dar populația fungică crește doar ușor în rizosferă.

În ansamblu, microflora beneficiază de prezența rădăcinilor plantelor în sol. Din nou, micro-flora influențează, de asemenea, ramificarea rădăcinilor plantelor și părul rădăcinii pro și timiditate.

c. Model distribuțional:

O prezentare generală a modelului de distribuție a microorganismelor este prezentată mai jos:

eu. În ceea ce privește tipurile de bacterii, membrii genurilor Pseudomonas, Achromobacter și Bacillus se găsesc în majoritatea solurilor aerobe în care condițiile sunt anaerobe, Clostri și shydium spp. apar.

Dar când se adaugă substraturi adecvate solului, are loc o multiplicare a organismelor chemoautotrofe, cum ar fi bacteriile nitrificante - Nitrosomonas și Nitrobacter și oxidanții de sulf din genul Thiobacillus. Organismele al căror număr crește în acest mod ca urmare a condițiilor speciale ale solului pot fi considerate ca prezentând un răspuns zimogen (fermentativ).

ii. Majoritatea actinomicetelor sunt locuitori ai solului. Numărul lor crește odată cu căldura climei și scade odată cu adâncimea solului. Acestea descompun substanțele nutritive reziduale rămase în sol.

iii. Experimentele de izolare sugerează că, în general, predomină speciile de Mucor, Penioillum, Trichoderma și Aspergillus, iar cele din Rhizopus, Zygerhynchus, Fusarium, Cephalosporium, Cladosporium și Verticillium sunt de asemenea prezente în sol. Adăugarea de materie organică într-un sol stimulează creșterea florei fungice în sol la fel ca și populația bacteriană zimogenă.

Populația fungică a mediului arid este mai mare decât cea a bacteriilor. Majoritatea ciupercilor filamentoase sunt aerobii și miceliul lor este împletit între particulele solului și le leagă împreună, îmbunătățind astfel textura solului. Din nou, cea mai mare parte a florei fungice apare în orizonturile superioare ale solului, unde există cea mai mare materie organică.

iv. Speciile algale care trăiesc în sol includ flagelate, coccoide sau filamentoase. Unele dintre algele comune sunt: ​​Oscillatoria, Nostoc, Anabaena, Cylindrospermum, Chlorococcum, Chlorella și anumite diatomee (de exemplu, Hantzschia și Navicola). Creșterea algelor din sol afectează solul de la suprafață prin epuizarea unor substanțe nutritive. Biomasa algelor de pe solul de suprafață este excelentă.

v. Fauna solului conține numeroși protozoare și reprezentative pentru metazoare. Cele mai mici specii, protozoare și nematode sunt larg distribuite în sol. Primele apar în general în pelicula de apă care înconjoară particulele de sol și cele din urmă, de obicei, în solul orizonturilor superioare, printre rădăcinile plantelor.

Cu cât există mai multe microorganisme în sol, cu atât este mai productiv. Aceste microorganisme care locuiesc în sol joacă roluri importante în sol.

(a) Descompunerea materiei organice, transformări în sol și menținerea echilibrului fertilității solului

(b) Îmbunătățirea fertilității solului, recuperarea solului steril și verificarea eroziunii solului și

(c) Controlul biologic al bolilor și împăduririi.

Descompunerea materiei organice și transformări în sol:

Populația solului este responsabilă pentru îndepărtarea deșeurilor naturale de pe suprafața pământului și, de asemenea, pentru transformările importante pentru fertilitatea continuă a solului. Așternutul natural cuprinde reziduuri organice complexe de resturi vegetale și animale, care sunt în principal diferite forme de carbohidrați, proteine, grăsimi, ceruri etc.

Acestea sunt atacate de microorganismele solului care servesc ca agenți biogeochimici pentru această conversie în compuși anorganici simpli sau în elementele lor constitutive. Procesul general se numește mineralizare.Acesta asigură continuitatea elementelor (sau a compușilor acestora) ca nutrienți pentru plante și animale, inclusiv pentru oameni.

Deoarece elementele constitutive ale carbohidraților, proteinelor, grăsimilor etc. nu pot fi utilizate de plante sau animale sub forma elementară, microorganismele prin diferite cicluri de transforare și schimbări (ciclul azotului, ciclul carbonului, ciclul sulfului, ciclul oxigenului etc.) le transformă în complexe forme.

Ciclul azotului este cel în care azotul molecular liber al atmosferei trece printr-un ciclu de transformări mediate de microorganisme în azot anorganic fix, în compuși organici simpli, în compuși organici complexi din țesuturile plantelor, animalelor și microorganismelor. În cele din urmă, acest azot este eliberat înapoi în atmosferă prin acțiune microbiană.

Microorga și shinismele îndeplinesc astfel un rol esențial în menținerea unui proces ciclic pentru reutilizarea elementelor în condiții naturale. Tipurile predominante de microbi implicați și rata de atac depind de natura chimică a reziduurilor, de condițiile de mediu și de natura solului subiacent.

De exemplu, materialele azotate sunt în general degradate mai rapid decât reziduurile cu raporturi C: N ridicate. Dintre condițiile de mediu și de timiditate, umiditatea este deosebit de importantă, deoarece în condiții uscate atacul va fi lent. Temperatura afectează, de asemenea, rata degradării și compoziția florei atacante. Din nou solul subiacent determină în mare măsură populația microbiană disponibilă pentru degradare.

Proteinele, acizii nucleici, bazele de purină și pirimidină și zaharurile amino reprezintă substanțele azotate organice complexe care se depun în sol sub formă de deșeuri animale și vegetale sau țesuturi ale acestora. Procesele sintetice ale microorganismelor contribuie, de asemenea, cu o cantitate de compuși organici complexi de azot.

Azotul care este blocat în proteine ​​nu este disponibil plantelor ca nutrient. Prin urmare, pentru a elibera acest azot legat organic, trebuie să aibă loc hidroliza enzimatică a proteinelor - proteoliza.

Acest lucru este realizat de microorganisme capabile să transforme proteinele în unități mai mici - peptide cu ajutorul enzimelor - proteinaze. Peptidele sunt atacate de enzimele peptidaze, rezultând eliberarea de aminoacizi. Aceste enzime proteolitice sunt produse de Clostridium histolyticum și C. sporogenes și specii din genuri

Proteus, Pseudomonas și Bacillus și multe ciuperci și actinomicete. Aminoacizii sunt degradați prin atac microbian pentru a produce amoniac, un proces cunoscut sub numele de amonificare. Amoniacul fiind volatil, o porțiune părăsește solul, iar restul este solubilizat pentru a forma NH4+ care este utilizat de plante și. microorganisme și, în condiții favorabile, este oxidat în nitrați de bacteriile nitrificante printr-un proces denumit nitrificare.

Acest lucru se întâmplă în doi pași:

(i) Oxidarea amoniacului în nitriți de către bacteriile oxidante de amoniac și

(ii) Oxidarea azotatului în azotat de către bacteriile oxidante de azotit.

Oxidanții de amoniac sunt:

Nitrosomonas europaea, Nitrosovibrio tenuis, Nitrosococcus nitrosus și Nitrosococcus oceanus și bacteriile oxidante de nitriți sunt: ​​Nitrobacter winogradskyi și Nitrospina gracilis.

Din nou, în condiții anaerobe, în solul îmbibat de apă, bacteriile heterotrofe transformă nitrații în nitriți sau amoniac, procesul cunoscut sub numele de denitrificare, un proces nedorit care are ca rezultat pierderea azotului din sol scăderea nivelului de nutrienți pentru creșterea plantelor.

Pe lângă acestea, microorganismele transformă azotul molecular atmosferic în amoniac printr-un proces cunoscut sub numele de fixare a azotului.

Acestea aparțin a două grupuri:

(i) Microorganisme simbiotice, cele care trăiesc în rădăcinile plantelor și

(ii) Microorganisme nesimbiotice, care trăiesc liber și independent în sol.

În timpul fixării azotului bacterian, complexul enzimatic de fixare a azotului - enzimă azotazază caracterizat prin două componente care reacționează împreună cu un agent puternic reducător - feredoxină sau fiavodoxină și ATP.

Fixarea simbiotică a azotului este realizată de bacteriile din genul Rhizobium în asociere cu plantele leguminoase cu un anumit grad de specificitate între bacterii și leguminoase. Din nou fixarea nesimbiotică a azotului este făcută de Clostridium pasteurianum și de speciile din genul Azotobacter.

Deși plantele verzi și algele sunt cei mai importanți agenți de asimilare a dioxidului de carbon prezenți în atmosferă sau dizolvați în apă, bacteriile sunt, de asemenea, capabile să sintetizeze materia organică din carbonul inorgaic prin ciclul carbonului. Compușii organici de carbon astfel formați se depun în sol din cauza căderii anuale a așternutului și a morții diferitelor grupuri de plante și animale.

Sunt degradate de activitatea microbiană. Produsul final, dioxidul de carbon, este eliberat în aer și sol.

Microflora este responsabilă de evoluția a 95% din dioxidul de carbon, iar animalele sunt doar 95%. Majoritatea microorganismelor implicate în ciclul carbonului în mediile terestre sunt heterotrofe. O parte din reziduurile organice conținute de carbon este încorporată în țesuturile microbiene care vor fi în cele din urmă descompuse și supuse.

Restul este încorporat în humus - materialul organic amorf de culoare închisă, care este important pentru fertilitatea solului. Fauna solului este, de asemenea, asociată cu formarea humusului. Humusul nu este o singură substanță chimică, este în esență de natură polifenolică și conține câțiva aminoacizi și aminoacizi. Bacteriile și ciupercile sunt principalele microorganisme care degradează compușii organici de carbon.

Cel mai abundent material organic din plante este celuloza care este ușor atacată de bacterii și ciuperci. În timpul descompunerii celulozei, hifele fungice colonizează rapid suprafața reziduurilor organice și hidrolizează celuloza. Unele dintre genurile de ciuperci care participă la acest proces sunt: ​​Botryotrichum, Chaetomium, Humicola, Stachybotrys și Stysanus.

După câteva săptămâni miceliul se stinge și apar bacterii și animale care provoacă descompunerea și degradarea acestor materiale organice. Atacul enzimatic inițial al enzimei celulază împarte celuloza în celobioză. Din nou celobioza este împărțită în glucoză de enzima β-glucozidază glucoza este metabolizată ușor de multe microorganisme.

Oxidarea completă produce dioxid de carbon și apă. Căi de degradare similare apar și pentru celelalte substanțe ale țesuturilor vegetale, cum ar fi hemiceluloză, lignină și pectină. Dioxidul de carbon poate proveni, de asemenea, din decarboxi și șilarea aminoacizilor, precum și din disimilarea acizilor grași. Toate aceste transformări pot apărea în sol.

Sulful în forma sa elementară nu poate fi utilizat de plante sau animale. Trece printr-un ciclu de transformări precum azotul și carbonul mediat de microorga și shinisme.

Multe dintre microorganismele care participă la ciclul sulfului nu sunt active în sol, de exemplu, bacteriile fotosintetice implicate în oxidarea sulfurilor. În majoritatea solurilor agricole, sulful este prezent în concentrații suficiente pentru a satisface cerințele populației solului și plantelor de cultură.

Această aprovizionare este derivată din roca mamă, din reziduuri organice și din compuși volatili din regiunile industriale. Microorganismele sunt, ca grup, mai versatile și pot utiliza majoritatea compușilor de sulf și sunt esențiale pentru a pune sulful la dispoziția plantelor superioare într-o formă utilizabilă.

Din nou, unele microorganisme se oxidează, iar altele reduc diferiți compuși ai sulfului. Thiobacillus thiooxidans, un autotrof poate oxida sulful în sulfat care este asimilat de plante și este încorporat în aminoacizi care conțin sulf și apoi în proteine.

În timp ce membrii genului Desulfovibrio sunt responsabili de reducerea sulfatului din sol. În solul nedecorticat în care predomină condițiile anaerobe, acestea sunt responsabile pentru generarea de sulfură de hidrogen care poate deteriora rădăcinile plantelor de orez care cresc acolo. Sunt, de asemenea, responsabili pentru provocarea eroziunii extinse a conductelor subterane de fier.

Din nou degradarea proteinelor eliberează aminoacizi, dintre care unii conțin sulf. Acest sulf este eliberat din aminoacizi prin activitatea enzimatică a multor bacterii heterotrofe.

Exemple de bacterii implicate în ciclul sulfului în diferite moduri sunt: ​​speciile din genul Desulfotomaculum bacterii violete și verzi de sulf Chromatium și Chlorobium nonsulphur bacterii violete Rhodospirillum, Rhodopseudomonas și Rhodomicrobium.

Oligoelementele (de exemplu, Zn, Cu, Co etc.) sunt eliberate de microorganisme în timpul degradării și absorbția lor de către plantele superioare poate fi afectată de bacteriile care cresc pe suprafața rădăcinii. Unele dintre bacteriile care participă la procesul de mai sus sunt: ​​Pseudomonas, Corynebacterium și Flavobacterium.

Activitatea metabolică a microorganismelor solubilizează fosfatul din fosfați de calciu, fier și aluminiu insolubili. Fosfații sunt eliberați din compuși organici, cum ar fi acizii nucleici, prin degradare microbiană. Bacteriile schimbă oxizii insolubili de fier și mangan în săruri solubile feroase și manganoase. Este posibil și inversul.

Astfel, este evident că microorganismele îndeplinesc numeroase funcții esențiale care contribuie la productivitatea solului.

Aplicarea pe scară largă a erbicidelor și pesticidelor pentru îmbunătățirea randamentului culturilor produce anumite efecte secundare care necesită o analiză atentă și o soluție fructuoasă. Aceste substanțe, atunci când sunt depozitate în sol, provoacă distrugerea microorganismelor din sol, curg cu apă de ploaie și, prin urmare, provoacă, de asemenea, poluarea cursurilor și râurilor și, ca atare, afectează flora și fauna acvatică.

Îmbunătățirea fertilității solului și a altor aspecte ale solului:

Alge albastre-verzi— Oscillatoria princeps O. formosa specii de Anabaena Spirulina Nostoc Cylindrospermum cresc fertilitatea solului prin fixarea azotului atmosferic. În afară de aceasta, algele albastre-verzi sunt folosite și în recuperarea solurilor sterpe și alcaline.

Atât algele albastre-verzi, cât și cele verzi care cresc pe suprafața solului verifică eroziunea solului, împiedicând stratul fertil superior al solului să se spele în timpul sezonului ploios și jucând astfel un rol esențial în îmbunătățirea solului agricol.

Controlul biologic al bolilor și împăduririi:

Microorganismele solului, cum ar fi Arthrobotrys oligospora, Dactylella cinopaga, sunt utilizate în mod eficient pentru a prinde și a dezamăgi și distruge nematodele din sol ca program de control biologic al bolilor culturilor agricole și shycultural.

Pe lângă acestea, microorganismele fungice micorizate asociate cu rădăcinile arborilor forestieri, de exemplu, Boletus subtomentosus cu Pinus montana și Lactarius deliciosus cu Pinus sylvestris cresc suprafața de absorbție și rata de absorbție a diferitelor minerale și, de asemenea, le fac imune la atacul bolilor. Acest grup de microorganisme și timide este utilizat în mod profitabil în programul de împădurire.

Nota # 7. Microbiologia aerului:

Atmosfera pământului conține multe particule de materie solidă, o mare parte din acestea fiind de origine biologică. Cele mai viabile particule de aer născute și lt sunt spori ai diferitelor organisme care sunt într-o oarecare măsură potrivite pentru supraviețuirea într-un astfel de mediu.

Nu pot apărea în aer și nu numai sporii de ciuperci, mixomicete, briofiți și pteridofiți, ci și boabe de polen, gemme de mușchi, propaguli de licheni, celule de alge, celule și celule vegetale și spori de bacterii, chisturi de protozoare și particule de virus. constituie spora de aer care poluează aerul pe care îl respirăm.

Sporii rămân suspendați în aer atâta timp cât viteza lor de cădere este mai mică decât viteza curenților de aer recurenți în frecvență ascendentă.

Microorganismele aeriene constituie în principal virusuri (gripă, rujeolă etc.) bacterii (specii de Streptococcus, Mycobacterium, Corynebacterium etc.) și spori de Thermoactinomyces vulgaris și Micropolyspora faerti și spori de ciuperci (Aspergillus fumigatus, Cladosporium herbarum etc.) ).

Acestea sunt responsabile de diferite boli (pulmonare sau de altă natură) ale oamenilor. Este esențial să se studieze natura, originea și comportamentul microorganismelor aeriene pentru a preveni incidența bolilor induse de acestea.

Sursa și distribuția sporei aeriene:

Cea mai mare parte a sporei aerului provine de la suprafața vegetației sau a resturilor vegetale deasupra nivelului solului sau a prafului. Este adevărat, numeroase organisme își expulză sporii forțat pe distanțe cuprinse între câteva și multe milimetri prin mecanisme active, dar majoritatea microorganismelor aeriene nu au structuri speciale care să faciliteze dispersarea lor în atmosferă.

Acestea sunt dependente de tulburări fizice pentru decolare, iar praful servește drept vehicul de contaminare și shynation în aer.

Natura sporei aerului este extrem de variabilă, deoarece este guvernată de diverși factori fizici și fiziologici.

(i) Spora de aer în aerul exterior:

Spora aeriană care constituie spori fungici lângă nivelul solului prezintă o periodicitate diurnă. Sporii de drojdii sunt cei mai abundenți în spora aerului înainte de zori, sporii de Phytophthora infestans dimineața târziu și sporii de Clado și shysporium, Alternaria și Ustilago după-amiaza.

Adesea după ploaie în apropierea nivelului solului - sporul cu aer umed este bogat în bazidiosporă și ascospori, care este înlocuit de spora de aer uscat, care constă din boabe de polen și spori uscați de mucegaiuri pulverulente, Alternaria, ciuperci și rugini.

Sporii fungici transmisibili de aer sunt responsabili de boala pulmonară. Acești spori sunt derivați din creini mucegăiți, paie, vegetație umedă și grămezi de compost. Aspergiloza la porci se dezvoltă prin paie contaminată cu Aspergillus fumigatus care poate produce, de asemenea, multe boli umane.

Sporii ciupercii Cladosporium herbarum, actinomicetele termofile, de exemplu, Thermoactinomyces vulgaris și Micropolyspora faeni și boabele de polen pătrund adânc în căile respiratorii producând simptome alergice la om. În afară de acestea, există mult mai multe bac și shyteria ale căror spori contribuie la formarea sporei de aer în aerul exterior și atunci când sunt inhalate provoacă boli grave.

(ii) Spora aerului în interiorul clădirilor:

Conținutul microbian al aerului din interiorul clădirilor și timidităților poate include viruși, bacterii și ciuperci patogene și nepatogene. Multe virusuri, inclusiv cele ale gripei, răceala obișnuită, rujeola, variola, etc. Endospori din genurile Bacillus și Cladosporium, în special CI. perfringens, se găsesc frecvent în camerele ocupate, în secțiile de spital.

Rhodotorulla și alte drojdii și sporii din speciile Apergillus, Penicillium, Mucor și alte mucegaiuri sunt frecvent prezente. Acestea pot contamina și shitamina materialele organice perisabile umede, cum ar fi pielea, iar inhalarea poate provoca infecții respiratorii la om și animale și reacții alergice, cum ar fi astmul.

În clădirile care găzduiesc animale, poluarea aerului este deosebit de mare datorită prezenței fânului, paiului sau a altor furaje, așternuturilor și a excrementelor uscate și a poluării și a timidității din hainele animalelor. Sporii Aspergillus fumigatus au fost găsiți în 80% sau mai mult din probele de praf examinate din casele orașului. La inhalare apare aspergiloză pulmonară. Unii dintre agenții patogeni bacterieni transmisi de aer

includ organismele care cauzează amigdalită (Streptococcus pyogenes) tuberculoză (Myco & shybacterium tuberculosis) difterie (Corynebacterium diphtheriae) și febră Q (Rickettsia burnetii). Particulele mai dense se instalează rapid, dar cele mai ușoare rămân suspendate în mod timid.

Măturarea uscată a podelelor, praful obiectelor, scuturarea hainelor, formarea paturilor, mișcarea oamenilor și a secetei pot sparge substraturile originale în particule fin împărțite sau pot perturba praful așezat și pot face ca aerul să fie transportat.

Supraviețuirea sporei aeriene:

Supraviețuirea microorganismelor aeriene depinde de mulți factori. Sporii care pot tolera deshidratarea vor supraviețui mai mult decât celulele vegetale și shitative. Durata de supraviețuire a tuturor microorganismelor este crescută în atmosfere umede, departe de razele bacteriene ale soarelui care pătrund în ferestrele de sticlă doar într-o măsură limitată.

Microorganismele ca purificatoare de aer:

Un număr mare de microorganisme funcționează ca purificatori de aer, formând una dintre componentele active ale ecosistemelor din natură.

De exemplu, bacteriile fotosintetice (Chromatium sp., Rhodospirillum molischianum etc.) cu bacterioclorofilă și alge albastre-verzi și alge verzi cu clorofilă transformă atmosfera și dioxidul de carbon shypheric în diferite forme de carbohidrați și astfel purifică aerul, echilibrul principal al gazelor și al shytainului, care iau parte la ecosistem. în natură.

Nota # 8. Microbiologia apei:

Microbiologia apei cuprinde studiul naturii, distribuției și activităților microorganismelor din apele dulci, estuarine și marine. Umiditatea pământului este în circulație continuă. Acest proces de circulație a umidității este cunoscut sub numele de ciclul apei sau ciclu hidrologic care are diferite etape ale apei atmosferice, de suprafață și subterane.

Volumul de umiditate și natura microorganismelor din fiecare etapă sunt extrem de variabile. Flora microbiană a umezelii atmosferice este contaminată de aer împreună cu particule de praf. Este îndepărtat de pe suprafața pământului și în număr mare de ploaie și grindină.

Apa de suprafață include apele lacurilor, râurilor, râurilor și oceanelor. Aceste ape sunt susceptibile de contaminare periodică cu microorganisme din apa atmosferică prin precipitații, spălarea suprafeței solului și orice deșeuri care sunt aruncate în ele.

Compoziția florei microbiene în apa de suprafață este dependentă de nutrienții microbieni care sunt prezenți în apă, condițiile geografice, biologice și climatice. Apa subterana este apa subterana care apare in sol sau in materiale care contin rocile.

În funcție de perimetibilitatea solului și de adâncimea la care pătrunde apa, microbii sunt îndepărtați prin filtrare și, ca atare, apa subterană poate fi liberă de orice microb.

Populația microbiană dintr-un corp de apă de suprafață este în mare măsură determinată de condițiile fizice și chimice care predomină în acel habitat. Unele dintre aceste condiții și condiții sunt: ​​temperatura, presiunea hidrostatică, lumina, salinitatea, turbiditatea, pH-ul și în constituenții organici și shyorganici.

Din nou, creșterea optimă a microbilor depinde de interacțiunea dintre aceste condiții și natura apei de suprafață (dulce sau marină). Pe lângă acestea, distribuția microorganismelor variază în funcție de adâncimea apei. În apele adânci, straturile superioare și sedimentele inferioare adăpostesc o concentrație mai mare de microorganisme decât restul.

Agregarea grupului microbian plutitor și în derivă în suprafața apei este cunoscută sub numele de plancton care, în principal, constă în fitoplancton, când predomină protozoarele și alte animale minuscule, este zooplanctonul și când există un amestec atât de plantă, cât și de viață animală este zoofitoplancton.

Locuitorii macrobieni din regiunea inferioară (zona bentonică) a unui corp de apă sunt organismele bentice, cele mai bogate într-un sistem marinar estuar.În bentos se găsesc două forme de viață distincte, una atașată și nemotivă, cealaltă neatasată și capabilă de mișcare orizontală și verticală. Speciile atașate care cresc pe suprafețe de piatră sau piatră sunt epilitice, pe plante sunt epifite, iar pe animale sunt epizooice.

Datorită concentrației intensive de biomasă a organismelor bentice, acesta formează unul dintre cele mai importante terenuri de pășunat pentru protozoare, pești vegetarieni etc. Între zona bentonică și zona producătorilor (algele fotosintetice) se află zona pro-fundală a apă unde activitatea fotosintetică scade progresiv.

În apa dulce, zona pro-fundală și zona bentică sunt în mare parte populate de organisme heterotrofe. În timp ce, în apele marine, zona dintre straturile superioare și zona chiar deasupra fundului mării este relativ sterpă, o vastă regiune deșertică oceanică microbiologică.

Notă # 9. Microbiologia animalelor:

Anumite microorganisme rămân asociate în mod regulat cu animalele (inclusiv insectele) care constituie & # 8216 flora normală & # 8217 care prezintă un echilibru dinamic. Astfel de echi și shylibrium pot fi dezechilibrate atunci când rezistența gazdei este redusă și flora normală își asumă un rol patogen.

Tipurile de microorganisme ale florei normale sunt influențate de tipul corpului animalului și de condițiile de mediu:

eu. Microorganisme asociate cu corpul uman:

Flora normală a pielii umane include coci Gram-pozitivi în principal Staphylococcus albus și Sarcina spp. În secrețiile pielii sunt prezenți Pityrosporum ovalis și P. orbiculare. În secrețiile urechilor, acidul saprofit Mycobacterium smegmatis este rapid.

Lacrimile secretate pe conjunctiva ochilor conțin enzima lizozimă, care atacă pereții celulelor bacteriene provocând liză, iar acest lucru menține numărul de organisme din acest loc la un nivel scăzut.

Nările umane sunt întotdeauna puternic colonizate cu Staphylococcus albus și S. aurens. Din nou flora normală a căilor respiratorii superioare este reprezentată predominant de Streptococcus salivatius, S. pyogenes, Neisseria pharyngis și Haemophilus influenzae. Nu există o floră normală a traheei și a bronhiilor.

Flora tractului alimentar uman include streptococi nehemolitici, specii nepatho & shygenic de Neisseria, spirochete anaerobe, Fusobacterium și lactobacili. Pe lângă acestea, este prezentă și Candida albicans. Flora intestinului subțire include: Escherichia coli, Clostridium perfringens, specii din genurile Bacillus și Bacteroides. Dar, în general, dieta influențează flora intestinală.

ii. Microorganisme asociate cu alte animale:

Pe lângă corpul uman, unul dintre habitatele majore pentru microorganisme este cel al altor animale. Ca atare, există multe tipuri diferite de interacțiune între ele. Aceste interacțiuni sunt clasificate în mod tradițional în: simbiotic, parazit și comensal.

Aproximativ 10% din toate insectele există într-o asociere simbiotică cu unul sau mai multe tipuri de microorganisme.

Câteva dintre exemplele obișnuite sunt: ​​ciuperci (Termitomycetes spp) și termite flagelate (Hypermastigina și Polymastigina) ca stăvilar ca bacterii și rickettsia cu termite mycoflora (Saccharomyces spp. Aspergillus spp.) De stupi insecte care locuiesc în lemn (gândaci care plictisesc coaja) și ciuperca ambroziei (Ceratocystis ulmi).

Un aspect interesant este simbioza rumenului (prima cameră a stomacului animalelor erbivore) a microorganismelor. Microorganisme precum Bacteroides succinogenes, B. ruminicola, Streptococcus bovis, Selenomonas ruminantium cresc în prima cameră (rumen) a stomacului multicameral al vacilor împreună cu furajele depozitate.

Digestează celuloza, sintetizează proteinele și vitaminele și modifică grăsimile furajelor din rumen și le fac potrivite pentru necesitățile nutriționale ale vacilor.

În rumen, microorganismele și timidele sintetizează, de asemenea, aminoacizi, proteine ​​și vitamine utilizate de gazdă, precum și de unele specii ale microflorei rumenului. Din nou, rumenul are o atmosferă potrivită pentru dezvoltarea recoltei continue de microorganisme. Acesta este modul în care ambele componente ale asocierii simbiotice sunt benefice.

Studiul naturii și activităților microorganismelor și îmbunătățirea calității acestora este util în beneficiul animalelor de lapte. Pasteur nu credea că animalele pot trăi în absența microorganismelor.

Relația parazitară dintre microorganisme și animale este prezentată de diferite microorganisme patogene. Din nou, relația dintre bacteriile aerobe (specii din genurile Pseudomanas, Achromobacter, Vibrio etc.) și peștii marini poate fi citată ca unul dintre cele mai bune exemple de interacțiuni comensale ale microorganismelor.

Notă # 10. Microbiologie medicală:

Aceasta este ramura Microbiologiei care se ocupă de microorganisme și timide care produc boli la ființe umane, alte animale și plante. Microorganismele sunt cel mai bine cunoscute persoanei obișnuite prin boala pe care o provoacă. Microbiologia medicală este preocupată de prevenirea și controlul bolilor.

Importanța diferitelor tipuri de microorganisme în cauzarea bolilor va fi clară numai cu studiul microorganismelor în cauză.

Această ramură a microbiologiei este tratată separat ca:

(a) Studiul bolilor plantelor (patologia plantelor) și

(b) Studiul bolilor animalelor, inclusiv a oamenilor timizi.

Este esențial să se trateze deșeurile biologice prin substanțe chimice sau microorganisme pentru a înlătura și înlătura microorganismele producătoare de boli care provoacă miros ofensator. Tratamentul adecvat, care variază în funcție de tipul și sursa de deșeuri, poate elimina pericolele pentru sănătate și poate elimina compușii dăunători pentru pești și alte vieți acvatice. Cunoașterea acestor organisme este esențială pentru menținerea echilibrului formelor de viață.

Unele dintre microorganismele asociate canalizării sunt: specii de Enterobacter, Pseudomonas, Escherichia, Methano-bacterie, Methanococcus.

Notă # 11. Microbiologie spațială (exobiologie):

Este studiul posibilei apariții a microorganismelor în spațiul cosmic și pe planete (viața extraterestră) sau stabilirea tipurilor de pământ de planete prin vehicul spațial. De asemenea, include studiul utilizării potențiale a microorganismelor pentru hrană și energie și pentru menținerea unui echilibru adecvat oxigen-dioxid de carbon în vehiculul spațial, de exemplu, utilizarea speciilor de Chlorella.

Notă # 12. Microbiologie și originea vieții:

Multe explicații au fost oferite pentru originea vieții pe planeta pământ. Una dintre cele mai acceptabile dintre aceste propuneri sugerează că viața își are originea în mare după milioane de ani de proces evolutiv chimic.

Gama largă de capacități și timidități biochimice găsite printre microorganisme, simplitatea mare a unor tipuri fac microorganismele atractive & # 8220 instrumente experimentale & # 8221 pentru studiul tranziției dintre sinteza chimică și formele vii.

Notă # 13. Microbiologie geochimică:

Studiul microorganismelor a răspuns la multe întrebări vitale, cum ar fi rolul microorganismelor și shyorganismelor în formarea cărbunelui, petrolului și utilizarea materiilor prime (hidro și șicarbon) pentru transformarea în substanțe chimice valoroase. Materiile organice derivate din microorganisme acumulate în depozitele de nămol de pe fundul oceanului au fost îngropate în decursul timpului prin acțiune sedimentară și au fost transformate treptat în petrol și gaze.

Studiul continuu și lucrat în această zonă a microorganismelor ne va ajuta să ne folosim resursele naturale.

Notă # 14. Îngrășăminte microbiene:

Microorganismele sunt utilizate în diferite moduri pentru prepararea îngrășămintelor pentru aplicare în sol pentru a îmbunătăți fertilitatea solului. Îngrășămintele microbiene conțin în primul rând tulpini active de microorganisme (alge albastre-verzi, bacterii), în principal bacterii în număr suficient.

Acestea sunt utilizate fie pentru fixarea azotului atmosferic, fie pentru a solubiliza substanțele nutritive ale plantelor precum fosfații sau pentru a stimula în alt mod creșterea plantelor prin sinteza substanțelor care favorizează creșterea.

Notă # 15. Principiul interacțiunii microbiene:

Într-un sistem de alge albastre-verzi, Azotobacter și bacterii fotosintetice Rhodopseudomonas, evoluția fotosintetică a oxigenului de către algele albastru-verzi poate oferi Azotobacler un mediu aerob. Utilizarea oxigenului de către Azotobacter poate duce la o anaerobioză parțială sau completă în imediata vecinătate, unde Rhodopseudomonas anaerob poate prospera bine.

Rhodopseudomonas poate folosi acizi grași și carbohidrați mai mici. În acest curs, bacteriile pot fixa azotul și pot asimila dioxidul de carbon. În cursul heterotrof, bacteriile heterotrofe Azotobacter pot folosi carbohidrații și pot elimina acizi grași inferiori. Dioxidul de carbon eliberat în cursul întunecat heterotrof poate fi asimilat și shylat de bacteriile fotosintetice și de algele albastre-verzi.

Efectele asociative benefice ale algelor albastre-verzi, ale bacteriilor fotosintetice și ale Azotobacterului pentru creșterea fixării azotului pot fi foarte bine utilizate pentru creșterea conținutului de azot din sol.

De asemenea, s-a demonstrat că azotul total fixat în cultura mixtă de Azotobacter chroococcum, Rhodopseudomonas capsulatus și Cylindrospermum muscicola este mai mare decât în ​​culturile pure ale fiecărui organism, deoarece asocierea reciprocă a Aztobacler și bacteriile fotosintetice Rhodofiseudomonas capsulatus are ca rezultat pro și timiditatea energiei sursă.

Atâta timp cât există degradarea și sinteza celulelor microbiene, au loc atât mineralizarea, cât și imobilizarea. De exemplu, solubilizarea compușilor anorganici insolubili și shypounds este provocată de unele dintre speciile de Bacillus, Pseudomonas, Mycobacterium, Micrococcus, Flavobacterium, Penicillum, Sclerotium și Aspergillus.

Aceste bacterii și ciuperci determină solubilizarea prin producerea de acizi organici. Acizii organici joacă rolul de eliberare a fosfatului, îmbunătățind conținutul de fosfor din sol, care controlează absorbția sau eliberarea nutrienților de către rădăcini.

Unele dintre îngrășămintele microbiene obișnuite și utilizările lor sunt date mai jos:

Dintre îngrășămintele bacteriene, cele mai importante sunt cele care conțin bacteriile nodulare din rădăcina leguminoaselor Rhizobium, care funcționează în asociere cu planta gazdă și ajută la fixarea azotului atmosferic. Nitragina este un preparat pe bază de turbă sau sol din Rhizobium specific pentru diferite culturi leguminoase. Culturile pe bază de sol sunt suspendate în 12,5% zahăr sau soluție gur în apă.

Zahărul sau soluțiile gur și shytion sunt fierte și răcite înainte ca cultura să fie presărată pe semințe și semințele sunt bine amestecate cu suspensie bacteriană, astfel încât să aibă o acoperire uniformă a bacteriilor. Aproximativ 1000 de celule bacteriene viabile pe sămânță trebuie atinse în momentul tratamentului sămânței.

De obicei 400g de cultură pe bază de turbă sau 900g de cultură pe bază de sol ar fi suficiente pentru cantitatea de semințe necesară la hectar. Se adaugă var mărunțit fin (carbonat de calciu), astfel încât semințele să poată fi acoperite cu var înainte de semănat. Peletele astfel formate ar trebui să pară uscate, fără var lăsat la suprafață și ar trebui să fie ferme.

Peletizarea cu var fin împărțit asigură o protecție echitabilă împotriva acidității în sol a îngrășământului la momentul însămânțării. le cu cultură Rhizobium pe bază de turbă.

Este un preparat care conține celule de Azotobacter chroococcum cultivate pe agar. Creșterea bacteriană pe suprafața agarului trebuie răzuită prin adăugarea de apă și soluția astfel obținută trebuie presărată pe semințele împrăștiate în strat subțire. Semințele sunt amestecate bine cu soluție bacteriană pentru a asigura o distribuție uniformă a soluției bacteriene pe suprafața semințelor.

Apoi li se lasă să se usuce la umbră. Semințele sunt acum gata să fie semănate. Azotobacterul ar trebui să fie însămânțat în soluri bogate în materie organică și umiditate. Deoarece Azotobacter nu este eficient în solurile acide, acestea ar trebui să fie calcate.

Este, de asemenea, un îngrășământ bacterian, un preparat pe bază de caolin care conține celule de Bacillus megaterium var. phosphaticum. Durata utilizării phos & shyphobacterin este mai lungă decât cea a azotobacterinei, de exemplu, un pachet de phospho & shybacterin poate fi utilizat timp de 12 luni, în timp ce azotobacterina trebuie utilizată în termen de două luni.

Fosfobacterina, atunci când este utilizată cu gunoi de grajd și sulfat de amoniu, îmbunătățește utilizarea superfosfatului adăugat de culturi precum grâul, cozonacul etc.

Cinci grame de fosfobacterină suspendate într-un litru de apă ar trebui lăsate să stea timp de două ore, astfel încât sporii bacterieni să poată germina. Soluția de fos și shobobacterină trebuie apoi presărată pe semințe înainte de însămânțare. Cu toate acestea, cantitatea de fosfobacterină care trebuie utilizată variază de la natura semințelor la semințe.

Îngrășământ algal albastru-verde:

Algele albastre-verzi la scară de masă pentru a fi utilizate ca ferti și shylizers pot fi cultivate prin (i) metoda de cultură în rezervoare și (ii) metoda de cultură a nisipului uscat. Prin metoda de cultură a nisipului uscat se obțin alge uscate care rămân viabile mai mult de doi ani. Această metodă este economică și facilitează manipularea ușoară a materialelor în vrac pentru distribuție.

Din nou, prin metoda de cultură a rezervoarelor, deși cantitatea mare de material algal poate fi obținută cu o forță de muncă minimă, dar algele obținute trebuie întotdeauna păstrate umede la un anumit procent de umiditate. În timpul aplicării îngrășământului albastru-albastru, inoculul algal poate fi inoculat în paturi mici de algă din câmp presărate cu var pentru a favoriza creșterea inoculului.

Paturile nu pot fi decât înregistrate cu apă. Algele inoculate vor crește pentru a forma o spumă, care poate fi scoasă, uscată și difuzată pe câmp împreună cu varul, va suprima creșterea altor alge și, de asemenea, va reduce aciditatea apei la un nivel favorabil.

Progrese recente au fost făcute în tehnicile de izolare și îmbinare a diferitelor bucăți de molecule de ADN, astfel încât moleculele de ADN recombinant biologic activ să poată fi realizate in vitro. Aceste molecule pot fi apoi introduse în bacterii unde se pot replica.

Metoda ADN-ului recombinant ar putea fi utilizată în diverse scopuri. De exemplu, prin aplicarea metodei ADN-ului recombinant pot fi dezvoltate noi tulpini de bacterii care sunt capabile să sintetizeze o mare varietate de substanțe biologice și chimice care nu sunt încă producibile la scară industrială.

De asemenea, ne putem gândi la utilizarea cunoștințelor de inginerie genetică microbiană în agricultură și șicultură, de exemplu, genele pentru fixarea azotului (nif) sunt transferabile.

Există posibilități pentru prepararea de noi bacterii fixatoare de azot prin inginerie genetică. În domeniul agriculturii, se fac eforturi pentru a produce microorganisme și shyganisme modificate genetic care pot fixa azotul în culturile de cereale și, prin urmare, îmbunătățesc fertilitatea solului.

Această tehnică de inginerie genetică poate fi aplicată în continuare în diferite domenii ale micro și shbibiologiei și rezultatele astfel obținute pot fi utilizate pentru bunăstarea societății umane.

Prin aplicarea tehnicii de inginerie genetică, industria farmaceutică a produs deja mai multe produse pentru terapia umană, cum ar fi insulina, interferonul, urokinaza și somatostatina, și au apărut noi tehnici pentru dezvoltarea vaccinului. Microorganismele produse prin această tehnică pot fi aplicate profitabil pentru a descompune petrolul în deversările de petrol și, de asemenea, în industriile miniere și de recuperare a petrolului.

Pierderea economică microbiană:

Prin ani de studiu a fost posibil să se urmărească modul în care microorganismele sunt responsabile de: reducerea fertilității solului prin denitrifierea bacteriilor alterarea produselor alimentare cauzând otrăvirea alimentară a bolilor animalelor (tuberculoza bovinelor, antraxul de oaie, holera de pui etc.) diverse boli umane (tuberculoza, lepra, tetanosul etc.) , cancer, etc.) și cauzează diverse alte pierderi economice.

Există un număr mare de microorganisme care cauzează pierderi economice imense în diferite moduri.

Unele dintre ele sunt încorporate mai jos:

(i) Deteriorarea produselor de celuloză:

Din punct de vedere economic, cele mai importante materiale industriale și shytriale, altele decât produsele alimentare, afectate de microorganisme sunt celuloza și produsele din lemn (inclusiv lemnul însuși), pasta de lemn și hârtia și textilele din iută. Aceste materiale sunt atacate de ciuperci și, într-o măsură mai mică, de bacterii, provocând pierderi economice și timime.

Condițiile care afectează rata de descompunere sunt cele care guvernează creșterea organismelor, de ex. pH-ul, temperatura, nutrienții disponibili, aportul de oxigen și umiditatea.

Echilibrul acestor factori determină speciile respective, de exemplu, bacteriile sunt mai frecvente decât ciupercile atunci când concentrația de oxigen este scăzută.

Unele dintre organismele asociate în mare parte cu decăderea sunt:

Ciuperci - Chaetomium globosum și bacteriile Stachybotrys atra - Cellvibrio cellulomonas, Cytophaga, Clostridium. Dezintegrarea bacteriană poate preceda atacul fungic în lemn. Bacteriile distrug membranele groapelor și reduc raportul C / N, făcând invazia fungică mai rapidă.

(ii) Degradarea petrolului:

Decăderea depinde de prezența apei și a mineralelor. Deoarece țițeiul este contaminat cu vin din paturile de ulei și apa este invariabil prezentă în rezervoarele de stocare din condensare, în transport și depozitare țițeiul poate fi atacat de Actinomyces sp., Mycobacterium sp., Pseudomonas aeruginosa și Desulfovibrio sp.

Acestea sunt inițial introduse din contaminarea solului, dar se stabilesc ca populație rezidentă în tancuri și conducte.

Deteriorările țițeiului cauzate de aceste microorganisme includ:

(b) Pierderea de ulei prin oxidare și

(c) Modificări ale cantităților relative ale tractiunilor alifatice și aromatice ale uleiului. Degradarea produselor petroliere precum: benzină, kerosen, para & shyffin și ulei lubrifiant este mai gravă, deși apare doar în prezența apei. Atacul asupra combustibilului aeronavelor a devenit important și este asociat în special cu ciuperca Cladosporium resinae și bacteriile (Pseudomonas).

Creșterea „microorganismelor și shyganismelor determină blocarea conductelor de combustibil. Acizii organici produși de microorganisme deteriorează rezervoarele și conductele de combustibil.

(iii) Degradarea altor materiale:

Un număr mare de produse industriale sunt degradate de microorganisme, inclusiv substanțe precum sticla (lentile), vopsele, pietre, materiale plastice, cauciuc și izolații electrice. Unele dintre organismele responsabile sunt: ​​specii de Aspergillus, Pullularia, Cladosporium și Phoma printre ciuperci și specii de Pseudomonas, Flavobacterium și Thiobacillus thiooxidans - printre bacterii.

Cauciucul natural este supus atacului bacteriilor. Conținutul de hidrocarburi poate fi redus prin atacul speciilor de Actinomyces, Serratia și Pseudomonas- și Penicillium și Aspergillus. Oxidant de sulf Thiobacillus thiooxidans poate ataca sulful din cauciucul vulcanizat provocând producția de acid sulfuric care distruge armăturile textile și îmbinările și furtunurile metalice.

Nota # 16. Perspectivele viitoare ale microbiologiei:

Microbiologia a avut numeroase aplicații semnificative pentru bunăstarea umană. Dar care ar fi cele mai promițătoare domenii pentru viitoarele cercetări microbiologice?

Microbiologia și viitorul lui 8217 par foarte optimiste cel puțin din două motive:

(a) În comparație cu alte discipline ale științei, misiunea microbiologiei este mai clară,

(b) Microbiologia este încrezătoare în valoarea sa datorită semnificației sale practice imense.

Iată câteva domenii și idei care ar invita microbiologia în viitor:

(i) Estimările spun că mai puțin de 1% din populația microbiană a pământului ar fi putut fi încă cultivată. Dezvoltarea de noi tehnici de izolare poate duce la descoperirea de noi microorganisme care ar putea deschide noi uși în microbiologia industrială și controlul mediului.

(ii) Știm cu toții că microorganismele sunt parteneri esențiali cu organisme superioare în asociere simbiotică. Mai multe cunoștințe în domeniul acestei nave de asociere vor duce la îmbunătățirea stării de sănătate a plantelor, a animalelor și a oamenilor.

(iii) Ne confruntăm cu dezvoltarea de noi boli infecțioase (de exemplu, SIDA) și reapariția unor boli vechi (de exemplu, tuberculoza) în zilele noastre. Cercetătorii microbiologici din viitor vor trebui să răspundă la aceste amenințări, multe dintre ele în prezent necunoscute.

(iv) Rezistența multiplă la medicamente în agenții patogeni microbieni prezenți a devenit o problemă gravă și poate face un agent patogen impermeabil tratamentului medical actual. Microbiologii trebuie să descopere noi medicamente și să găsească modalități de a încetini sau preveni răspândirea rezistenței la medicamente.

(v) Cunoștințele noastre actuale în domeniul interacțiunii patogen-gazdă și dezvoltarea bolii se află în stadiul de pionierat. Există încă multe de înțeles despre modul în care gazda rezistă invaziilor de către agentul patogen microbian.

(vi) Studiile viitoare în domeniul microbiologiei pot conduce la o mai bună înțelegere a interacțiunilor dintre microorganisme și lumea neînsuflețită. Printre altele, această înțelegere ar trebui să ne permită să controlăm mai eficient poluarea.

(vii) Microbiologia de mâine trebuie să rezolve o varietate de întrebări fundamentale din biologie. Pentru comoditate, cum se dezvoltă structuri celulare complexe și cum comunică celulele între ele și răspund la mediu?

În plus față de cele menționate mai sus, există și alte posibile perspective viitoare care vor fi utile în bunăstarea umană. Unele dintre ele sunt: ​​eliminarea poluării cu metale grele, distrugerea multor xenobiotice, tratarea poluării aerului cauzată de SO2, utilizarea materialelor plastice biodegradabile etc.


Pădurile constau nu numai din componente vii (biotice), cum ar fi copacii, animalele, plantele și alte lucruri vii, ci și din componente non-vii (abiotice), cum ar fi solul, apa, aerul și formele de relief. Toate aceste componente formează împreună un ecosistem forestier.

Factorii abiotici sunt părțile non-vii ale mediului care adesea pot avea o influență majoră asupra organismelor vii. Factorii abiotici includ apa, lumina soarelui, oxigenul, solul și temperatura. Apa (H2O) este un factor abiotic foarte important - se spune adesea că „apa este viață”. Toate organismele vii au nevoie de apă.


Esti Plant Blind? EEB Grad. Studentul, Alex Taylor, examinează fenomenul

Când îmi prezint grădina de legume, de multe ori mă întâlnesc cu acest tip de reacție, lăsându-mă oarecum descompus. Dar atunci ce este surprinzător dacă cineva nu a mai văzut vreodată o plantă de sparanghel? Desigur, oamenii știu că sparanghelul, ceapa sau cartofii dulci au făcut cândva parte dintr-o plantă întreagă, vie. Dar când ar fi învățat cum crește planta sau cum arată? Sub luminile fluorescente, aerul condiționat și muzica pop slabă și învechită a unui supermarket, legumele intră în viața noastră fără trup, învelite din plastic și curățate de orice sugestie cu privire la originile lor.

În secolul trecut, pe măsură ce milioane de americani au părăsit ferma către marele oraș sau suburbiile îngrijite, am devenit profund deconectați de natură. Relația noastră cu plantele este deosebit de înstrăinată, cu consecințe pentru orice, de la alfabetizarea alimentară până la recrutarea în profesii orientate spre plante. Situația a devenit atât de gravă, încât botanicii James Wandersee și Elisabeth Schussler au inventat un termen pentru a-l descrie: „Orbirea plantelor”. Definită ca „incapacitatea de a vedea sau observa plantele în propriul mediu, ducând la incapacitatea de a recunoaște importanța plantelor în biosferă și în afacerile umane”, orbirea plantelor a devenit un subiect de bună credință al studiului academic. De la introducerea termenului în 1998, cercetători precum dr. Jennifer Momsen de la Universitatea de Stat din Dakota de Nord au ales motivele culturale, cognitive și chiar vizuale ale orbirii plantelor.

Oamenii tind să observe și să reflecteze asupra lucrurilor din mediul lor cu care se pot identifica sau chiar doar să se identifice. Mulți oameni nu pot face nici una dintre plante. „Anecdotic”, a spus dr. Momsen, „cred că publicul se deconectează de la plantele sălbatice sau de la agricultură sunt simptome ale aceleiași probleme: îndepărtarea sau distanța de ecosistemele respective”. Majoritatea dintre noi nu vedem plantele de pe marginea drumului ca medicamente, coloranți, combustibil sau alimente, așa cum ar putea avea străbunicii noștri, iar pierderea acelei moșteniri verzi are un mod de a se consolida. De la personaje de cărți pentru copii și meme pe internet la documentare despre natură, mesajele culturale tind să prezinte animale drăguțe și relatabile în loc de plante aparent neînsuflețite. La fel, manualele de biologie ilustrează teoriile lor cu mai multe exemple de la animale decât plante, determinându-i pe unii botanici să bâjbâie despre „zoochauvinism”. Există o componentă vizuală și pentru orbirea plantelor: plantele cresc și se mișcă pe o scară de timp mult mai lentă decât animalele și cresc adesea în pete monotone de verde care nu reușesc să atragă privirea sau să inspire multă curiozitate. Pentru mulți, plantele sunt un fundal verde anodin, un semn că totul este bine și plăcut, dar nu se întâmplă nimic.

Ocazional, plantele străpung această orbire pentru a divulga o floare spectaculoasă, pentru a oferi un loc umbros, pentru a înfunda sinusurile sau pentru a lăsa un ghimpe în părțile noastre. În aceste momente trecătoare în care plantele se lovesc de viața noastră și forțează o relație, putem vedea un indiciu al ființelor dinamice care sunt. Plantele resturi pentru supraviețuire la fel de necruțător și creativ ca orice animal. Îl ademenesc pe polenizatori cu parfumuri, de la mirosul dulce al unui trandafir până la duhoarea râncită a unei flori de cadavru, resping erbivorii cu spini și otrăvuri și devorează insectele cu capcane lipicioase. Dar fără ca cineva să arate cum și de ce acționează planta - fără educație și mentorat convingătoare - momentul este probabil să se piardă.

Este o rușine, pentru că acel moment de uimire indică un adevăr mai profund: trăim într-o lume verde. Plantele modelează ecosistemele de la bază și, într-adevăr, formează fundamentul vieții pe pământ, inclusiv pe noi. Ele produc energia care trece prin lanțuri alimentare sălbatice și umane și, în acest proces, elimină oxigenul de care depindeți acum, cu fiecare respirație pe care o respirați. Reglează temperatura, eroziunea lentă și filtrează apa și aerul. Plantele sunt fibrele și culorile din haine, medicamentele din dulapul tău, mâncarea din farfurie și lemnul din casa ta. Este imposibil să exagerăm cât de centrale sunt plantele vieții și lumii noastre, chiar dacă le trecem cu vederea.

Dar orbirea plantelor nu este doar o pierdere spirituală care trebuie deplânsă de John Muirs și Caroline Dormons din zilele noastre, deconectarea publică de plante a contribuit la probleme majore de recrutare în agricultură și științe botanice. Reflectând interesul marcat, din 1998 numărul universităților de cercetare care oferă diplome de botanică a scăzut la jumătate. Numărul fermierilor este, de asemenea, la minime istorice, ceea ce pune presiune pe agricultură. Numărul de noi fermieri a scăzut cu 20% din 2007 până în 2012, anul ultimului „recensământ Ag” al USDA, iar în acel an vârsta medie a unui fermier american se strecurase până la puțin peste 58 de ani.

Scăderea cantității de sânge proaspăt în profesiile bazate pe plante este deosebit de alarmantă pe măsură ce ecosistemele din întreaga lume se schimbă la o scară și ritm fără precedent.

Pe măsură ce schimbările climatice progresează, secetele, inundațiile și fluctuațiile de temperatură vor schimba modul în care cultivăm culturile în moduri greu de prezis. Acum, mai mult ca oricând, avem nevoie de oameni cu cunoștințe despre plante pentru a ne cultiva hrana, pentru a ne proteja resursele naturale și pentru a ajuta oamenii să diagnosticheze și să se adapteze la aceste schimbări. Agricultura globală trebuie să răspundă cerințelor unei populații în creștere, cu gusturi care se schimbă rapid, în condiții imprevizibile. Și asta este tot înainte de a lua în considerare chiar conservarea ecosistemelor sălbatice și a biodiversității. Nu este momentul să fii orb de plante.

Din ce în ce mai mult, fermierii, botanicii și alți oameni familiarizați cu omologii noștri verzi privesc această situație regretabilă și văd o chemare la acțiune. Noile programe de mentorat și formare, coordonate la nivel național, vizează abordarea problemelor de recrutare prin netezirea drumului către cariere orientate către plante. În ceea ce privește agricultura, programele finanțate prin noul Program de Dezvoltare a Fermierilor și Fermierilor de la USDA pompează sânge nou în agricultură prin instruire și mentorat. Din punct de vedere academic, zeci de societăți științifice și instituții s-au reunit pentru a forma un program educațional și de mentorat online numit „PlantingScience”, care își propune să ofere mentorat și educație convingătoare care ar putea inspira studenții să arunce o nouă privire asupra plantelor. Potrivit dr. Susan Pell, managerul de programe științifice și publice de la Grădinile Botanice din Washington DC, studenții vin și spun: „Poți fi plătit asta? 'și îmi place răspunsul. " A povestit doctorul Pell. „Oamenii nu vor alege o carieră de care nu sunt conștienți.”

Suprapunerea acestor eforturi de recrutare sunt inițiativele educaționale și de sensibilizare menite să atragă un public mai larg cu plantele. „Scopul nostru ca botanici, ca oameni preocupați de starea biodiversității și agriculturii, este să dezvoltăm o rețea largă pentru a atrage oamenii în conversație”, spune dr. Allison Miller, profesor la Universitatea St. Louis și cercetător la Missouri Grădină botanică. „Cu toții avem un rol de jucat în viitorul mâncării noastre ... oamenii cred că„ Oh, locuiesc în suburbii, merg la magazin alimentar, nu am nimic de-a face cu mâncarea, nu pot face nimic. ”Dar cu adevărat există și unul dintre cele mai importante lucruri pe care oamenii le pot face este doar să fim conștienți de natura dinamică a sistemelor noastre agricole și a ecosistemelor noastre. ”

Unii botanici academici, precum profesorul Universității Bucknell, Dr. Chris Martine, au început, de asemenea, să implice angajamentul public în munca lor. Seria YouTube a Dr. Dr. Martine, Plants are Cool Too !, are zeci de mii de vizualizări. Seria explorează aspecte ciudate și fantastice ale vieții plantelor și umanizează oamenii de știință care le studiază. „Când vine vorba de împărtășirea științei cu publicul, cea mai mare provocare este de a aduce oamenii în cameră”, a spus dr. Martine și nu este timid să profite de orice cârlig pe care îl poate folosi. Când a descris recent o nouă specie din genul de cartofi, dr. Martine a numit specia Solanum watneyi, după Mark Watney, eroul filmului blockbuster și al cărții The Martian. El și-a programat comunicatele de presă pentru a corespunde cu noutățile despre film, iar acum celebritatea minoră pe internet a lui Solanum watneyi le-a amintit mii de oameni că încă există botanici acolo care descoperă noi specii de plante.

Important, diferitele profesii și societăți orientate către plante consideră necesitatea de a face o cauză comună în ceea ce privește implicarea oamenilor în plante. „Ar trebui să lucrăm cu toții împreună pentru a spori gradul de conștientizare a publicului și valoarea plantelor”, a spus dr. Ari Novy, director executiv al Grădinii Botanice din SUA. Dr. Novy lucrează cu dr. Miller și alții pentru a coordona grădinile botanice cu școlile, universitățile, agențiile federale și grupurile agricole, cum ar fi 4-H, toate într-un efort de a crește gradul de conștientizare a publicului și înțelegerea rolului plantelor în viața noastră. Agricultura și alimentația sunt esența acestui efort, atât datorită importanței lor vitale, cât și datorită faptului că este o modalitate excelentă de a stimula interesul oamenilor față de plante. „Oamenii sunt implicați în subiecte legate de plante. Ca atare, mâncarea este probabil cel mai captivant subiect, deoarece toată lumea mănâncă. ” a explicat doctorul Novy. Acești diferiți actori lucrează împreună pentru a crea mesaje și instrumente educaționale pentru combaterea orbirii plantelor, deoarece se referă la alfabetizarea alimentară prin expoziții majore bazate pe produse alimentare și agricole în grădinile botanice la nivel național, cum ar fi expoziția „Amber Waves of Grain” de la US Botanic Gardens sau programul „Foodology: Săpat în rădăcinile mâncării tale” de la Missouri Botanical Garden.

Botanicii cu care am vorbit au subliniat că această reînnoită împingere împotriva orbirii plantelor trebuie, în schimb, să fie o conversație bidirecțională. Aici, eforturile populare de a ne revendica patrimoniul verde, precum mișcarea Slow Food și interesul crescând pentru mâncarea și băuturile ecologice, locale și meșteșugărești, oferă o adevărată oportunitate pentru oamenii orientați spre plante de a se întâlni cu oamenii acolo unde sunt. Hipsterii care decapează în bucătăriile lor sau construiesc grădini de legume comunitare arată o dorință reală de a reconecta în mod semnificativ cu plantele. Botanicii au un rol important de susținere în aceste mișcări, oferind informații bine curate, științifice. După cum a remarcat dr. Novy, „Una dintre marile provocări acum, în opinia mea, este de a lua interesele culturale ... și de a le ajuta să le traducem într-o înțelegere mai bazată pe știință a problemelor.”

Într-adevăr, botanicii care intră în baruri, restaurante și alte spații în care se mișcă aceste mișcări moderne de mâncare găsesc un public entuziasmat și primitor. Barmanii și restauratorii „sunt deja la un picior în ușă cu alfabetizarea științifică și tu doar îi hrănești cu ceea ce crezi că este interesant, astfel încât să-l poată transmite tuturor clienților lor”, a spus dr. Rachel Meyer, care studiază genetica domesticirea recoltei, dar în lumina lunii, în calitate de coproprietar al Shoots and Roots Bitters, o companie de amatori de cocktailuri. După cum se proclamă site-ul web al companiei, „Misiunea noastră este de a promova educația botanică și biodiversitatea în amare captivante pentru sifon, cocktailuri și alte băuturi. Suntem oameni de știință care sărbătoresc știința. ” Dr. Meyer susține cursuri publice în locuri precum Muzeul Mâncării și Băuturilor din Brooklyn, unde se plimbă publicul prin botanică și chimie din spatele amăruților. Vorbind despre un subiect la care îi pasă deja publicul, Dr. Meyer este capabilă să transforme ceea ce ar putea fi o prelegere de știință uscată într-o conversație captivantă. Nici băuturile tari nu le fac rău.

Au trecut aproape două decenii de la apelul de trezire care a venit odată cu introducerea termenului „orbire a plantelor”. Oamenii din toate profesiile orientate spre plante lucrează acum împreună pentru a încuraja o nouă generație de botanici și fermieri gata să facă față provocărilor de la schimbările climatice la securitatea alimentară. La fel de important, aceștia se îndepărtează de la tractor și turnul de fildeș și ajung la public pentru a vorbi despre rolul vital, central și uimitor pe care îl joacă plantele în viața noastră și în lumea noastră. Indiferent dacă mediul este un videoclip YouTube, o expoziție de grădină botanică sau amatori de cocktailuri, au descoperit că mesajele care sunt rezonante și relatabile vor găsi un public profund receptiv. În acest moment deconectat, când mulți nu știu cum arată o plantă de sparanghel, oamenii încă mai au o dragoste permanentă pentru plantele din jurul lor, mai ales odată ce înțeleg ce fac. Într-adevăr, mulți dintre botanicii cu care am vorbit și-au văzut rolul mai puțin ca vindecarea oamenilor de orbirea plantelor decât ca reorientarea privirii lor. „Orbirea plantelor pentru mine ar spune că oamenii nu au capacitatea de a vedea ... nu este adevărat, a spus dr. Martine, profesorul și vedeta de pe YouTube. „Cantități mici de noi înțelegeri despre ceea ce privesc își schimbă complet viziunea asupra lumii. Nu este o orbire adevărată, este mai degrabă o vedere înclinată și nu este nevoie de atât de mult pentru a o corecta ".


Conștientizarea mediului se dezvoltă la o vârstă fragedă

Cercetătorii de la Universitatea UPV / EHU din Țara Bascilor au studiat punctul în care se dezvoltă capacitatea de a face diferența dintre ființele vii de cele non-vii și conștientizarea mediului

Jos & # 233 Domingo Villarroel, cercetător la Colegiul de Formare a Profesorilor din Bilbao (UPV / EHU-Universitatea din Țara Bascilor) a studiat capacitatea de a face diferența dintre ființele vii și cele non-vii și modul în care acest lucru este legat de conștientizarea mediului.

118 fete și băieți cu vârste cuprinse între 4 și 7 ani din școlile primare publice din Plentzia, Urduliz și Sopelana au participat la cercetare și au fost intervievați de Villarroel însuși. El însuși spune că lucrarea a fost foarte laborioasă, "dar plăcută și, mai mult, rezultatele au fost foarte izbitoare".

Fiecare interviu a cuprins două părți. Scopul primului a fost să analizeze capacitatea copiilor de a face diferența dintre ființele vii și obiectele neînsuflețite. Copiilor li s-au arătat opt ​​fotografii, dintre care patru erau prim-planuri de ființe vii (un câine, o pasăre, un copac și o floare), celelalte patru au reprezentat obiecte neînsuflețite: soarele, norii, o mașină și o motocicletă. „Când li s-a arătat fiecare dintre fotografii, au fost întrebați ce pot vedea: o ființă vie sau un obiect neînsuflețit”.

Imaginile folosite în a doua parte a interviului au descris tipuri de comportament inadecvat și toate au fost selectate din cărțile pentru copii. Aceste exemple de comportament nepotrivit ar putea fi clasificate în trei grupuri: cele care exercită un efect negativ asupra bunăstării altcuiva (eliminarea bunurilor altcuiva sau folosirea violenței împotriva prietenilor) cele care nu se potrivesc cu regulile sociale (alegerea nasul sau mâncarea într-un mod dezordonat) și cele care dăunează plantelor (călcând pe o floare sau cioplind desene pe un trunchi de copac cu ajutorul unui cuțit).

Villarroel explică faptul că „în cadrul interviului, copiilor li s-a prezentat o dilemă, cu alte cuvinte, li s-au prezentat două exemple de comportament prost și au fost nevoiți să aleagă care dintre cei doi a fost mai gravă. Li s-au prezentat două tipuri de dileme: într-una trebuiau să aleagă între încălcarea regulilor sociale sau influențarea bunăstării altora în celălalt, încălcarea regulilor sociale sau dăunarea plantelor ".

Gândirea morală și lumea emoțiilor

Cercetătorul a considerat că rezultatele lucrării sunt interesante. "În prima parte răspunsurile au fost cele așteptate. De fapt, mulți copii, în special cei mici, nu sunt capabili să facă diferența între ființele vii și cele care nu trăiesc, de exemplu, le este foarte greu să înțeleagă că un copac este un ființă vie, totuși tind să creadă că mașinile și motocicletele sunt în viață ", explică Villarroel. Copiii par să raporteze faptul că sunt în viață cu mișcarea.

În partea a doua, el a găsit rezultatele mai izbitoare, pentru că a văzut un „paradox”. Aparent, copiii cred că rănirea altui copil sau a plantelor este mai condamnabilă decât încălcarea regulilor sociale, „și în cazurile în care cred că plantele nu sunt ființe vii”. Cu alte cuvinte, nu sunt absolut siguri dacă floarea este o ființă vie, dar consideră că este mult mai rău să calci pe o floare decât să-ți slăbești supa sau să-ți bagi degetele în nas. "

Potrivit lui Villarroel, acel paradox sugerează că conștientizarea față de ceilalți se dezvoltă la o vârstă fragedă și că dezvoltarea gândirii morale este legată de lumea afectivă, cu alte cuvinte, de ceea ce primesc de la părinți și educatori și nu atât prin logică sau raționalitate. „De fapt, există două abordări principale care încearcă să explice dezvoltarea gândirii morale: unii cred că are legătură cu capacitatea logică, în timp ce alții o leagă de emoții și de lumea afectivă. Rezultatele obținute întăresc cea de-a doua abordare, "spune Villarroel.

Cercetarea a fost publicată în revista științifică SpringerPlus, sub titlul „Judecata de mediu în copilăria timpurie și relația sa cu înțelegerea conceptului de ființe vii”. Și Villarroel a anunțat că își va continua cercetările în aceeași direcție: "În primul rând, sunt foarte interesat să aflu cum copiii dezvoltă conștientizarea mediului prin intermediul părinților lor. Și, în al doilea rând, aș dori să realizez aceeași cercetare în alte contexte și de asemenea prin compararea copiilor din populații mari și mici, de exemplu. " De asemenea, el intenționează să publice un alt articol pe aceeași linie de cercetare în revista specializată Journal of Biological Education.

Jos & # 233 Domingo Villarroel (Barakaldo, Țara Bascilor, 1967) este doctor în biologie. Câțiva ani a fost profesor de știință și matematică în învățământul secundar statutar. În prezent, predă și cercetează la Colegiul de Formare a Profesorilor din Bilbao (UPV / EHU), în Departamentul de Didactică a Matematicii și Științelor Experimentale. El a publicat diverse lucrări științifice și cărți publicate, majoritatea dintre ele se referă la procesele de înțelegere și învățare a conceptelor științifice de bază.

Declinare de responsabilitate: AAAS și EurekAlert! nu sunt responsabili pentru acuratețea comunicatelor de presă postate pe EurekAlert! prin instituții care contribuie sau pentru utilizarea oricărei informații prin intermediul sistemului EurekAlert.


Capitolul 14 Animale și etică

Istoria eticii ar putea fi privit la o istorie a extinderii treptate a considerației etice. Loialitățile tribale sunt înlocuite cu loialitățile naționale și, în cele din urmă, loialitățile pentru întreaga umanitate, excluderea femeilor și a persoanelor din grupurile minoritare, sunt înlocuite cu drepturi universale pentru toate ființele umane, indiferent de rasă sau sex. Unii filozofi insistă asupra faptului că acest „cerc extins” al eticii nu s-a extins atât de mult pe cât ar trebui, chiar și cu drepturile universale ale omului. În prezent, majoritatea ființelor umane acționează ca și cum cercul de considerație etică se oprește la granița speciei umane, ca și cum niciun animal non-uman nu ar merita o adevărată considerație etică. Prin urmare, păstrăm anumite animale non-umane ca animale de companie, le omorâm pentru hrană și sport și le facem nenumărate experimente în laboratoare, fără să ne întrebăm dacă acest lucru încalcă regulile etice la care ar trebui să fim atenți. În această secțiune vom examina o serie de argumente referitoare la extinderea etică propusă pentru a include acordarea cel puțin unor considerații morale unor animale. Rețineți că considerație morală nu înseamnă același lucru ca drepturi moraleși că, deși unii filozofi, în special Tom Regan insistă ca unor animale să li se acorde drepturi, nu toți cei care apără acordarea unei considerații morale animalelor îl urmează pe Regan în acest sens.

Înainte de acum aproximativ două sute de ani, în general, oamenii și-au asumat ceea ce aș vrea să numesc „dogma diferenței”. Aceasta este ideea că oricare ar fi relația noastră cu animalele, ar trebui subliniate diferențele dintre noi și ele, nu asemănările (în cea mai mare parte superficiale). În Vechiul Testament, de exemplu, povestea este relatată despre cum Dumnezeu a creat animale separat decât ființele umane și ne-a dat stăpânire asupra tuturor celorlalte animale și plante de pe pământ, pentru a le folosi după cum considerăm potrivit. Diferențele dintre oameni și animale conform acestei povești sunt că noi suntem se termină a creației, iar animalele sunt doar cele mijloace pe care le putem și ar trebui să le folosim în beneficiul nostru. La fel, conform acestei tradiții, oamenii sunt singuri cei care au suflete și, prin urmare, suntem într-o poziție unică de a controla natura, în timp ce animalele ca parte a naturii neumane sunt supuse controlului nostru.

Filosoful modern Rene Descartes a luat ideea creștină că animalele nu au suflet la concluzia sa logică atunci când a sugerat că animalele au mult mai multe în comun cu mașinile neînsuflețite, cum ar fi ceasurile, decât cu ființele umane. Acest lucru se datorează faptului că animalele au doar corpuri, ale căror mișcări sunt supuse, conform perspectivei științifice Descartes a contribuit la crearea, la explicații complet mecanice. Dacă animalele nu au suflet, atunci le lipsește și ceea ce vine din a avea un suflet - experiență interioară, experiență de plăcere și durere, experiență a propriilor gânduri, frici și dorințe. Deoarece, așa cum a susținut Descartes, conform tradiției care se întoarce cel puțin la Vechiul Testament, animalele nu au suflete, sunt astfel incapabile să experimenteze ceva, nici măcar plăcere sau durere. Cum explicăm atunci de ce animalele par să experimenteze lucruri, cum ar fi durerea de exemplu? Ei bine, atunci când un câine face zgomote ca urmare a rănirii, acesta ar trebui să fie același tip de lucru pe care îl face ceasul deșteptător atunci când este setat să se declanșeze la o anumită oră - face zgomote din motive pur mecanice. Deoarece atât ceasurilor, cât și câinilor le lipsește sufletul, zgomotele lor nu sunt experimentate „din interior” de nimeni sau de nimic - nu există „nimeni acasă” în interiorul unui câine sau al unui ceas. Implicațiile etice ale acestui lucru sunt că nu există implicații etice - cu toate acestea, tratăm animalele este OK, deoarece nu numai că Dumnezeu ne-a dat stăpânire asupra animalelor, nici măcar nu experimentează cu adevărat genurile de lucruri pe care le experimentăm atunci când le cerem altora să nu ne dăunează sau ne împiedică interesele.

Această viziune extremăa dogmei diferenței a fost contestată oarecum, deși nu în totalitate, de filosofii de mai târziu, precum Kant. Kant a crezut, așa cum am văzut că baza relațiilor morale autentice cu alte persoane este abilitatea lor de a înțelege ce înseamnă respectarea unei alte ființe. Acest lucru necesită raționalitate, abilitatea de a înțelege ideea abstractă de respect. Întrucât, în opinia sa, animalelor le lipsește această abilitate, ele nu ne datorează și nici nu li se datorează respect. În ceea ce privește distincția lui Kant între persoane și lucruri, animalele cad în întregime de partea lucrurilor, posedând doar valoare instrumentală. Cu toate acestea, Kant a recunoscut că anumite comportamente ale animalelor poartă o analogie cu comportamentul uman - prin urmare, un câine strigă dureros când este bătut. Indiferent dacă animalul simte „cu adevărat” durere atunci când o persoană o bate, nu contează la fel de mult ca și faptul că pare. Kant consideră că, dacă ni se pare că animalele simt durere atunci când sunt maltratate, acest lucru poate servi pentru a ne împietri suferința umană și acest lucru ar fi un rezultat nedorit. Kant susține în mod clar dogma diferenței, deoarece credința sa că maltratarea animalelor va avea efecte negative asupra relațiilor umane cu ceilalți oameni stă la baza opiniei sale că nu ar trebui să abuzăm prea mult de animale.

Cu toate acestea, din secolul al XIX-lea, dezvoltarea științei biologiei a provocat fundamental unul dintre suporturile majore ale dogmei diferenței, provocând separarea strictă dintre animale și oameni din motive științifice. Așa cum a demonstrat pe larg biologia modernă, suntem alcătuiți din aceleași elemente de bază, aceleași biochimice complexe organizate în aceleași moduri în aceleași tipuri de celule, țesuturi și organe ca și alte animale. Mai mult, așa cum este acum complet acceptat de biologie, suntem înrudiți cu toate celelalte ființe vii, de la cea mai joasă ciupercă de pe scara complexității până la cele mai complexe mamifere - toți facem parte dintr-un singur arbore genealogic vast care se întoarce la prima apariție a vieții pe pământ în urmă cu aproximativ patru miliarde de ani. În plus față de aceste asemănări profunde între toate formele de viață, există multe dovezi că comportamentul uman nu este la fel de diferit de comportamentul animalelor (în special comportamentul altor mamifere) precum credeau Descartes și alții. Dovezile vin sub forma studiilor bazelor fiziologice ale experienței și comportamentului uman și animal. Deși nu putem ști niciodată cu adevărat din interior cum este să fii câine sau vacă, știm că creierul câinelui și al vacii are aceleași părți care susțin experiențe de durere și plăcere în noi. În plus, oamenii de știință au petrecut ani de zile documentând complexitatea organizării sociale la animale precum cimpanzeii și gorilele, iar imaginea care apare aici este că anumite animale nu sunt chiar atât de diferite de oameni.

Cu toate acestea, biologia nu subliniază pur și simplu că suntem mult mai strâns legați de alte viețuitoare decât am bănuit anterior. De asemenea, ne oferă un set puternic de instrumente pentru exploatarea mai eficientă și mai eficientă a animalelor în scopurile noastre. Luați în considerare „ferma fabrică” modernă în care biologia este pusă în funcțiune pentru a maximiza randamentul animalelor în scopuri umane. Metodele moderne de producție animală implică:

  • Condiții de viață concepute pentru o eficiență maximă în hrănire și creștere - vacile dintr-un lot de hrănire se îngrașă mai repede cu utilizarea unui teren mai mic decât vacile din câmp deschis porcii sunt crescuți pentru carne slabă și consistentă produsă în cea mai scurtă perioadă de timp.
  • Dietele concepute științific concepute pentru a le face să crească cât mai repede posibil - vacile crescute pentru carne sunt hrănite cu diete bogate în proteine ​​pentru a oferi cărnii lor un conținut bogat de grăsimi pe care noi, oamenii, avem gustul pentru hrana animalelor, este amestecat cu antibiotice care favorizează creșterea și inhibă boala.
  • Metode speciale folosite pentru rezultate speciale sau pentru a rezolva problemele cauzate de producția intensivă: găinile au ciocul parțial tăiat pentru a-i împiedica să se omoare reciproc atunci când se atacă reciproc în cocoșele supraaglomerate. crescut din ce în ce mai mult în interior, deoarece zeci de ani de creștere pentru producția rapidă de carne îi face incapabili să supraviețuiască în habitatul lor natural, în afara lor ar fi uciși rapid de frig și boli.
  • Utilizarea hormonilor pentru a crește randamentul: vacile cu lapte sunt injectate cu hormoni, astfel încât acestea produc mai mult lapte, iar hrana lor este suplimentată cu proteine ​​animale (vaci întărite, găini, cai, porci etc.) pentru a le permite să producă lapte suplimentar.

Toate acestea sunt posibile prin înțelegerea noastră sporită a modului în care lucrează animalele. Deci, rezultatul ironic al biologiei este că susține ideea că animalele nu sunt atât de diferite de noi și, prin urmare, ar putea merita o considerație morală mai mare și, în același timp, ne permite să facem o utilizare mult mai eficientă și nemiloasă a animalelor ca carne și lapte. mașini de producție. Ca rezultat al biologiei, animalele, în mod paradoxal, apar atât mai mult ca persoane care au valoare morală, cât și mai mult ca lucruri care au doar valoare instrumentală. În loc să rezolve problema statutului moral al animalelor, biologia modernă ne prezintă o dilemă: cunoștințele noastre despre modul în care lucrează animalele ne oferă atât mai multe motive pentru a le respecta, cât și mai multe oportunități de a le exploata.


Scurte note cu privire la principiile de bază ale neoumanismului lui M.N. Roy

În opinia lui M.N. Roy: & # 8220 Umanismul este cosmopolit. Nu merge după internaționalismul utopic, ceea ce presupune existența unor state naționale autonome.

O comunitate cosmopolită de bărbați și femei liberi este o posibilitate. Va fi o comunitate spirituală, nelimitată de granițele statelor naționale - capitaliste, fasciste, comuniste sau orice alt ism, care va dispărea treptat sub impactul umanismului cosmopolit. & # 8221

Universul este la fel ca o familie comună. Pacea și liniștea depind de o structură socio-economică bine legată. Modelarea structurii socio-economice depinde de perspectivele ideologice. Mai întâi ar trebui să avem un ideal constructiv. Idealul nu ar trebui să fie doar un punct culminant, ci ar trebui să fie și un punct de plecare.

Pentru a materializa conceptul de universalism este necesar un guvern mondial. Acest guvern mondial ar trebui să fie o confederație a tuturor statelor federate ale lumii. Aceste state federate vor consta în unități economice autosuficiente sau zone formate în întregime pe considerente socio-economice și geografice. Zonele dezvoltate economic au tendința de a exploata zonele nedezvoltate economic și, prin urmare, statele federate ar trebui să fie formate din unități diferite.

Dacă luăm un exemplu concret în India, Vidarbha, fiind o zonă vorbitoare de marathi, nu vrea să rămână parte a Maharashtra și vrea să devină un stat separat. Un alt exemplu important este Azarbaizan. Porțiunea persană din Azarbaizan a agitat pentru a fuziona cu porțiunea sovietică din Azarbaizan pentru a asigura dezvoltarea economică. Diferitele unități sau zone formate în acest mod pot fi redefinite și redenumite pentru comoditate administrativă. Aceste unități pot avea anumiți factori comuni și acești factori comuni îi vor uni în federații.

În etapa inițială, guvernul mondial va fi un organism legislativ și diferitele federații vor avea puteri executive pentru a pune în aplicare legile adoptate de guvernul mondial. Federațiile pot materializa sau nu pe deplin legile confederației, dar nu trebuie să meargă împotriva lor.

Confederația va avea, totuși, o anumită putere executivă în scopuri limitate și definite, și anume, pentru menținerea păcii și liniștii inter-federale și pentru soluționarea disputelor intra / inter-planetare. Aceasta va însemna menținerea unei miliții mondiale sub controlul deplin al confederației.

Federația și unitățile vor menține, de asemenea, o forță de poliție pentru a asigura legea și ordinea internă. Unitățile sau zonele economice vor avea comitete parlamentare care să guverneze și să dicteze politic. Aceste consilii vor forma un consiliu superior, care va fi numit consilii federale. Aceste consilii federale vor guverna diferitele federații. Colecția acestor consilii federale se numește consiliu confederat sau organism. Acest organism va avea grijă de confederație în ansamblu, dar nu va ignora interesele niciunei federații.

Neo-umanismul extinde dragostea umanistă pentru toți semenii pentru a include toate creațiile și plantele, animalele și chiar obiectele neînsuflețite. Neo-umanismul oferă o bază filosofică pentru construirea unei noi ere de echilibru ecologic și rudenie umană.

Unul dintre factorii importanți în dezvoltarea oricărei societăți este o perspectivă socială adecvată. În trecut, civilizații întregi s-au slăbit și s-au destrămat pur și simplu pentru că o clasă sau grup din societate a considerat-o pe alta ca fiind inferioară și le-a tratat ca sclavi.

Astăzi, una dintre cele mai mari puncte slabe ale civilizației contemporane este că nu există o considerație adecvată și o iubire reciprocă între oameni. Rasa se opune rasei, religia împotriva religiei, grupul lingvistic împotriva grupului lingvistic. Diviziunile din societatea umană sunt nesfârșite și scot viața vitală din civilizația noastră.

Nu numai că există o lipsă de respect reciproc în rândul oamenilor, dar oamenii și-au pierdut toată stima, aprecierea și responsabilitatea față de animalele și plantele care împărtășesc această plantă cu noi. Distrugerea neplăcută a vieții plantelor și a animalelor și poluarea nepăsătoare a aerului, a pământului, a mării și a spațiului amenință să dăuneze permanent pământului și ecosistemului, ceea ce îl face inospitalier pentru toate formele de viață.

În primele sale scrieri despre acest subiect, P.R. Sarkar a spus că oamenii trebuie să se gândească la ei înșiși ca făcând parte dintr-o mare familie care cuprinde întreaga omenire, mai degrabă decât să se identifice cu o anumită rasă, religie, naționalitate sau grup lingvistic. Acest tip de perspectivă socială l-a numit „# 8220universalism” și # 8221. În 1982, el a aprofundat metoda de atingere a universalismului într-o serie de discursuri publicate într-o carte Eliberarea intelectului: neoumanism. În acea carte, el a menționat că umanismul tradițional nu a fost capabil să ridice umanitatea la înălțimea universalismului și a prezentat un umanism reformulat bazat pe spiritualitate și l-a numit „# 8216 Neo Humanism”.

Neoumanismul este derivat dintr-o înțelegere a naturii fundamentale (Dharma) a ființelor umane. Viața umană are trei aspecte: fizică, mentală și spirituală. În ceea ce privește aspectul fizic, știința biologiei a spus deja multe despre funcționarea corpului uman. Cu toate acestea, nevoile psiho-spirituale sau oamenii nu au fost, până acum pe deplin înțelese, în ciuda eforturilor psihologilor și căutătorilor spirituali.

Posibilitățile superioare ale naturii umane cer ca mintea să fie liberă să se extindă și să curgă către Conștiința Supremă (Dumnezeu). Când se întâmplă acest lucru, o ființă umană dezvoltă dragoste (devotament) pentru Conștiința Supremă și dragoste pentru toate celelalte ființe. Această dragoste pentru Conștiința Supremă ar trebui considerată a fi cea mai valoroasă comoară a umanității. Fără ea viața devine uscată și fără sens.

Astăzi, însă, umanitatea nu are o filozofie adecvată a vieții și astfel societatea pe care am construit-o nu este în armonie cu dorurile interioare ale inimii umane. Materialismul străbate toate părțile vieții actuale, iar materialismul zdrobește sentimentul devoțional al oamenilor. Ca urmare a acestui dezechilibru între nevoile interioare și realitățile exterioare, găsim astăzi multă mizerie, depresie și boli mintale în societate.

Soluția pentru a remedia acest dezechilibru este o filozofie care armonizează nevoile interioare ale umanității cu cerințele exterioare ale lumii materiale. Pentru a implementa un astfel de mod de viață trebuie să cunoaștem căile în care este amenințată comoara spirituală (devotamentul) umanității. Există trei sentimente umane care împiedică extinderea minții spre universalism.

Când cineva este obsedat de un teren geografic, acesta se numește geo-sentiment. În trecut și chiar și astăzi, mulți oameni erau preocupați doar de propriul lor pământ sau propria țară. Din această dragoste pentru pământul lor au evoluat alte sub-sentimente, cum ar fi geo-patriotismul, geo-politica și geo-religia și geo-economia.

Folosind geo-patriotismul pentru a agita masele, politicienii i-au determinat să lupte cu multe războaie sângeroase. Colonialismul trecutului și neo-colonialismul de astăzi nu sunt altceva decât o formă de geoeconomie (& # 8220 Să ne dezvoltăm propria țară chiar dacă creează mizerie și sărăcie în statele satelit & # 8221 este sloganul din spatele geoeconomiei) .

Un alt sentiment care a afectat umanitatea se numește socio-sentiment. Aici oamenii își concentrează atenția asupra anumitor grupuri sociale din care fac parte. Poate fi un grup național, lingvistic, social sau religios. Deși acest sentiment este uneori mai expansiv decât geo-sentimentul (dacă grupul social particular se întâmplă să fie foarte mare), totuși creează o conștiință de grup care intră în conflict cu sentimentul altor grupuri. Războaiele religioase din trecut și chiar din prezent au fost și sunt cauzate de acest socio-sentiment.

În sfârșit, extinderea minții umane este blocată de un alt sentiment aparent și # 8220bun și # 8221, adică, și # 8220umanismul și # 8221. Iubirea și respectul față de alte ființe umane sau „umanismul” # 8221 ar trebui să fie un sentiment nobil care să unească umanitatea și să înalțe mintea tuturor.Cu toate acestea, umanismul obișnuit are unele neajunsuri grave. În primul rând, un astfel de umanism nu se extinde la plante și animale.

Oamenii vorbesc despre & # 8220 drepturile omului & # 8221, dar continuă să nege dreptul de a exista plante și animale. Un alt defect al umanismului este acela că, lipsit de un fundal spiritual puternic, degenerează adesea în pseudoumanism. De exemplu, multe așa-numite națiuni dezvoltate acordă „ajutor străin” și „8221” țărilor mai puțin dezvoltate în numele umanismului, dar în culise corporațiile multinaționale ale acelorași națiuni extrag toată bogăția din națiunile mai puțin dezvoltate, creând mizerie extinsă pentru oameni și distrugere ecologică masivă în căutarea nesăbuită a profiturilor.


Priveste filmarea: Sapo Martelo Maternal 1 e 2 (Ianuarie 2022).