«Экология микроорганизмов» является одним из направления современной микробиологии. Объектом изучения являются представители мира микробов относящихся к разным таксономическим группам, их взаимоотношения друг сдругом и с окружающей средой. Микроскопические организмы заселяют все экологические ниши биосферы Земли. Процветают там где существование других организмов не возможно. Их жизнедеятельность активна при температуре от от -36° до + 113°С, в бескислородной среде и высоких до 1400 атм. давлениях, в насыщенных растворах NaCl, при кислотности (pH 0–1) и сильно щелочной среде (pH до11). Были обнаружены в горных породах на глубине 6 км и высоте 6–7 км. Встречаются в безводной пустыне и во льдах Антарктиды, живут на поверхности сооружений и памятников.
Распостранение микроорганизмов повсеместно, в природе их значение огромно. С жизнедеятельностью микробов связан процесс минерализации органических остатков, в экологической системе они являются редуцентами, без их участия немыслим круговорот веществ в природе. Являются важнейшим звеном глобальных циклов серы и азота. Биомасса микробов больше биомасс растительного и животного мира вместе взятых.
Важная роль микробов обеспечивается большой численностью популяций и видов, быстрым размножением, способностью сохранять жизнеспособность при неблагоприятных условиях среды в состоянии покоя. Споры бактерий очень устойчивы и могут выживать в течение длительного времени. У микроорганизмов очень разнообразны физиологические потребности помогающие им противостоять неблагоприятным факторам, микроскопические размеры и вес способствуют их распространению воздушными, водными и биогенными потоками.
Экология микроорганизмов решает следующие задачи:
1) защищает популяции и сообщества микроорганизмов (азотфиксирующих, аммонифицирующих, нитрифицирующих и др.) имеющих значение в сохранении экологического баланса от негативного влияния хозяйственной деятельности человека;
2) предотвращает микробное разрушение живой и неживой природы, а также материалы антпрогенного происхождения (например, сохранение продовольственных и промышленных товаров, профилактика болезней возбудителем которых являются микробы);
3) изучает и способствует развитию технологий микробного синтеза материалов и веществ нужных для человеческого общества;
4) защищает биосферу от искуственно созданных мутантов, от выноса и заноса жизни с Земли в космос;
5) сохраняет генетический фонд микроорганизмов путем создания коллекций микробных культур.
Исследования в экологии микроорганизмов осуществляются в следующих направлениях:
1) аутэкология; 2) демэкология; 3) синэкология; 4) экофизиология; 5) экобиотехнология.
Изучением экологической ниши микроорганизмов, совокупности условий необходимых для существования вида занимается раздел экофизиология. Исследования этого раздела экологии микроорганизмов включает в себя не только изучение физического пространства экологической ниши определенного вида микроба, но и условия трофического положения и их функцию в сообществе.
Экобиотехнология направление в экологии микроорганизмов занимающаяся разработкой способов применения микроорганизмов для решения экологических проблем окружающей среды. В настоящее время для очистки природных и промышленных сред от загрязнителей таких как нефть и нефтепродукты, пестициды и отходы промышленности применяются технологии активным компонентом которых являются микроорганизмы.
В качестве учебной дисциплины целью экологии микроорганизмов является формирование целостной системы знаний о микроорганизмах, а именно особенностей структурно-функциональной организации клеток, их метаболизма и роли в органическом мире планеты и жизнедеятельности людей; принципов современной классификации микроорганизмов и степень их влияния на ход эволюции.
Главные задачи курса состоят в том, чтобы показать роль микроорганизмов в природе и народном хозяйстве, изучить структурную организацию прокариотной клетки (внешние и внутренние субмикроскопические структуры), рост и размножение прокариот, рекомбинации генетического материала прокариот (трансформация, трансдукция, конъюгация), питание и метаболизм прокариот, взаимоотношение микроорганизмов между собой и другими организмами, трансформацию микроорганизмами основных биогенных элементов, основы вирусологии, а также дать студентам необходимый объем практических умений и навыков самостоятельной работы, подготовить их к осознанной научной и учебной деятельности.