Umweltmikrobiologie
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- Timo Rabenstein
Was ist Umweltmikrobiologie?
Der Umweltmikrobiologie Es ist die Wissenschaft, die die Vielfalt und Funktion von Mikroorganismen (mikroskopische Wesen) in ihren natürlichen Umgebungen und die Anwendung ihrer Stoffwechselkapazitäten in Biorremediationsprozessen von kontaminierten Böden und Gewässern untersucht.
Es ist normalerweise in die Disziplinen der mikrobiellen Ökologie, Geomikrobiologie und Bioremediation unterteilt.
Mikrobiologie (Mikros: wenig, BIOS: Leben, Logos: Studie), Studien interdisziplinär Eine breite und vielfältige Gruppe mikroskopischer Einenzichelligkeitsorganismen (von 1 bis 30 µm), die nur durch das optische und unsichtbare Mikroskop für das menschliche Auge sichtbar sind.
Organismen, die im Bereich der Mikrobiologie gruppiert sind. Sie existieren als isolierte oder assoziierte Zellen und können Hauptprokaryoten, einfache Eukaryoten oder Viren sein.
Was untersucht Umweltmikrobiologie?
Die verschiedenen Untersuchungsbereiche der Umweltmikrobiologie umfassen die Disziplinen der mikrobiellen Ökologie, Geomikrobiologie und Bioremediation.
Mikrobielle Ökologie
Die mikrobielle Ökologie verschmilzt die Mikrobiologie mit der ökologischen Theorie durch die Untersuchung der funktionellen Rollen von Mikroben in ihrer natürlichen Umgebung.
Mikroorganismen repräsentieren die größte Biomasse der Erde, daher ist es nicht verwunderlich, dass ihre ökologischen Funktionen oder Rollen die ökologische Geschichte der Ökosysteme beeinflussen.
Ein Beispiel für diesen Einfluss ist das Erscheinen aeroben Lebensformen dank der Ansammlung von Sauerstoff (oder2) In der primitiven Atmosphäre, erzeugt durch die photosynthetische Aktivität von Cyanobakterien.
Forschungsfelder für mikrobielle Ökologie
Die mikrobielle Ökologie ist in allen anderen Disziplinen der Mikrobiologie und Studien transversal:
- Mikrobielle Vielfalt und ihre evolutionäre Geschichte.
- Die Wechselwirkungen zwischen Mikroorganismen einer Bevölkerung und zwischen Bevölkerungsgruppen in einer Gemeinschaft.
Kann Ihnen dienen: Neuronen- Die Wechselwirkungen zwischen Mikroorganismen und Pflanzen.
- Phytopathogene (bakteriell, pilz und viral).
- Wechselwirkungen zwischen Mikroorganismen und Tieren.
- Mikrobielle Gemeinschaften, ihre Zusammensetzung und Nachfolgeprozesse.
- Mikrobielle Anpassungen an Umgebungsbedingungen.
- Die Arten von mikrobiellen Lebensräumen (Atmosphäre, Hydro-Ecosfera, Litho-Ekosphäre und extreme Lebensräume).
Geomikrobiologie
Geomikrobiologie untersucht mikrobielle Aktivitäten, die terrestrische geologische und geochemische Prozesse beeinflussen (biogeochemische Zyklen).
Diese treten in der Atmosphäre, Hydrosphäre und Geosphäre auf, insbesondere in Umgebungen wie jüngsten Sedimenten, Grundwasserkörpern, die mit sedimentären und magmatischen Felsen in Kontakt stehen.
Es ist auf Mikroorganismen spezialisiert, die mit Mineralien in ihrer Umgebung interagieren, sie auflösen, sie transformieren oder unter anderem auslösen.
Geomikrobiologie -Forschungsfelder
Geomikrobiologiestudien:
- Mikrobielle Wechselwirkungen mit geologischen Prozessen (Bodenbildung, Gesteinsabbau, Synthese und Abbau von fossilen Mineralien und Brennstoffen).
- Die Bildung mikrobieller Herkunft, entweder durch Niederschlag oder durch Auflösung im Ökosystem (zum Beispiel in Grundwasserleitern).
- Mikrobielle Intervention in biogeochemische Zyklen der Geosphäre.
- Mikrobielle Wechselwirkungen, die unerwünschte Cluster von Mikroorganismen auf einer Oberfläche bilden (Bioincrustationen). Diese Bioincrustationen können eine Verschlechterung der Oberflächen erzeugen, die bewohnt werden. Zum Beispiel können sie Metalloberflächen korrodieren (Biokorrosion).
- Fossiler Hinweise auf Wechselwirkungen zwischen Mikroorganismen und Mineralien seiner primitiven Umgebung.
Zum Beispiel sind Stromatolithen geschichtete fossile Mineralstrukturen von flachem Wasser. Sie bestehen aus Carbonaten aus den Wänden primitiver Cyanobakterien.
Biorremediation
Biorremediation untersucht die Anwendung von biologischen Wirkstoffen (Mikroorganismen und/oder deren Enzyme und Pflanzen) in Boden- und Wassergewinnungsprozessen, die mit gefährlichen Substanzen für die menschliche Gesundheit und die Umwelt kontaminiert sind.
Kann Ihnen dienen: Parasitismus: Konzept, Typen und BeispieleViele der aktuellen Umweltprobleme können unter Verwendung der mikrobiellen Komponente des globalen Ökosystems gelöst werden.
Biorremediationsforschungsfelder
Biorremediationsstudien:
- Mikrobielle Stoffwechselkapazitäten für Umwelt sanitäre Verfahren anwendbar.
- Mikrobielle Wechselwirkungen mit anorganischen und xenobiotischen Schadstoffen (toxische synthetische Produkte, nicht durch natürliche Biosynthetikprozesse erzeugt). Zu den am häufigsten untersuchten Xenobiotikumverbindungen gehören Halcocarbide, Nitroaromatik, polychlorierte Biphenyle, Dioxine, Alkhibla -Sulfonate, Ölkohlenwasserstoffe und Pestizide. Unter den meist untersuchten anorganischen Elementen gibt es Schwermetalle.
- Die biologische Abbaubarkeit von Umweltschadstoffen Vor Ort und im Labor.
Umweltmikrobiologieanwendungen
Unter den mehreren Anwendungen dieser riesigen Wissenschaft können wir zitieren:
- Die Entdeckung neuer mikrobieller Stoffwechselwege mit potenziellen Anwendungen in kommerziellen Wertprozessen.
- Die Rekonstruktion mikrobieller phylogenetischer Beziehungen.
- Die Analyse von Grundwasserleitern und öffentlicher Trinkwasserversorgung.
- Auflösung oder Auslaugung (Biolixivision) von Metallen in der Mitte zur Genesung.
- Biohydrometallurgisch oder Schwermetallbiominerie in Bioremediationsprozessen kontaminierter Gebiete.
- Biokontrolle von Mikroorganismen, die an der Biokrosion von radioaktiven Abfallbehältern beteiligt sind, die in unterirdischen Grundwasserleitern gelöst sind.
- Rekonstruktion der primitiven terrestrischen Geschichte, der Paläoambiente und der ursprünglichen Formen des Lebens.
- Konstruktion nützlicher Modelle auf der Suche nach einem versteinerten Leben auf anderen Planeten, wie z. B. Mars.
- Sanitäre Gebiete mit xenobiotischen oder anorganischen Substanzen wie Schwermetallen.
Verweise
- Ehrlich, h. L. und Newman, D. K. (2009). Geomikrobiologie. CRC Press.
- Malik, a. (2004). Metall -Bioremediation durch wachsende Zellen. Umwelt International.
- McKinney, r. UND. (2004). Umweltverschmutzungskontrolle Mikrobiologie. M. Dekker.