BIOSFERA VA MIKROORGANIZMLAR EKOLOGIYASI
Reja:
1. Suv mikroflorasi
2. Tuproq mikroflorasi
3. Havo mikroflorasi
Boshqa tirik organizmlarga qaraganda bakteriyalar tabiatda keng tarqalgan,
chunki ular nixoyatda mayda bo’lganligi, tashqi muhit faktorlariga tez moslasha
olganligi; turli-tuman oziq moddalarni iste’mol eta olganligi uchun boshqa
organizmlar yashay olmaydigan joylarda ham uchraydi. Bakteriyalar tuproqda,
suvda, havoda Va boshqa organizmlar tanasida uchraydi.
Suv mikroflorasi. Suvda juda ko’p mikroorganizmlar uchraydi, chunki suv
tabiiy muhit hisoblanadi. Suvga mikroorganizmlar tuproqdan o’tadi. Agar suvda
oziq moddalar yetarli bo’lsa, mikroorganizmlar soni juda ko’payib ketadi. Ayniksa,
chiqindi oqava suvda bakteriyalar ko’p bo’ladi. Artezian quduqlari va buloq suvlari
esa toza hisoblanadi, ularda bakteriyalar deyarli uchramaydi. Ariq va xovuz
suvlarida, ayniqsa ariq suvining 10 sm gacha bo’lgan chuqur qismida, qirg’oqqa
yaqin joylarda mikroblar soni ko’p bo’ladi. Qirg’oqdan uzoqlashgan sari va
chuqurlashgan sari mikroblar soni kamaya boradi. 1ml toza suvda 100-200 dona
mikrob uchrasa, iflos suvda 100000 dan 300000 gacha va undan ko’p bo’ladi.
Ayniqsa, aholi yashaydigan joylardan joylardan oqib o’tgan suvda bakteriyalar ko’p
bo’ladi. Masalan, A.S.Razumov ma’lumotiga ko’ra, Ural daryosining suvida aholi
yashaydigan punktdan yuqorida 1 ml da 19700 bakteriya bo’lsa, aholi yashaydigan
punktdan pastda 400000 dona bakteriya topilgan.
Suvning eng yuqori qatlamida bakteriyalar kamroq, O’rta qatlamida ko’proq
va pastki qatlamida yanada kamroq bo’ladi. Masalan, qirg’oqdan 300m narida 1 ml
suvda 38 dona bakteriya, 5m chuqurlikda 79 dona bakteriya, 20m chuqurlikda esa 7
dona bakteriya topilgan. Yomg’irdan keyin bakteriyalar soni ko’payadi, yomg’irdan
oldin 1 ml suvda 8 ta bakteriya topilgan bo’lsa, yomg’irdan keyin ularnint soni 1223
taga yetgan.
Ariq suviga nisbatan ariqning cho’kindi moddalarida mikroblar soni ko’p
bo’ladi, ayniqsa oltingugurt va temir bakteriyalari ko’p uchraydi. Bulardan tashqari,
nitrifikatorlar, azotfiksatorlar, pektinni parchalovchilar ham uchraydi. Suvda (97%)
spora hosil qilmaydiganlar, cho’kindilarda esa (75%) spora hosil qiluvchilar
uchraydi.
Suvda doim uchraydigan vakillaridan: Bact. fluorescens, Bact. aquatilis,
Micrococcus candicans va boshqalar, hovuz suvlarida esa vibrionlar, spirillalar,
temir va oltingugurt bakteriyalari uchraydi. Oqova suv tarkibida milliardlab
bakteriyalar uchraydi va ular orasida yuqumli ichak kasalliklarini qo’zgatuvchi
vakillar ham bo’ladi.
Suvning eng iflos qismi polisaprob zona deyiladi, bu zonadagi suvning 1ml da
1000000ga yaqin bakteriya bo’ladi. O’rtacha ifloslangan zona mezasaprob zona
bo’lib, bu zonadagi suvning 1 ml da 100000 bakteriya bo’ladi. Ancha toza qismi
oligosaprob zona deyiladi. Bu zonadagi suvning 1 ml da 1000ga yaqin bakteriya
uchraydi. Polisaprob zonada o’simlik va hayvon qoldiqlari anaerob yo’l bilan
parchalanadi, natijada metan, vodorod sulьfid, merkaptan, ammiak, organik
kislotalar va aminokislotalar hosil bo’ladi. Mezasaprob zonada moddalarning
parchalanishi davom etadi:
H2S-+H2SO4 gacha, NH3 —>HN03 gacha oksidlanadi.
Oligosaprob zonada ko’proq ikki valentli temir tuzlari uch valentli tuzlarga
aylanadi. Ayniqsa, ariq va hovuz suvlarida juda ko’p patogen mikroblar uchraydi,
ular orasida brutsellyoz, qorin tifi, dizenteriya tayoqchalari, vabo vibrioni va
boshqalar bo’lishi mumkin.
Bitta odam 10 minut cho’milganda tanasidan suvga 3 milliiard saprofit
bakteriya, 100 mingdan 20 milliongacha ichak tayoqchasi tushadi. Bakteriyalarning
ko’l suvida tarqalishi yil fasllariga qarab o’zgaradi. May va iyunь oylarida
bakteriyalar soni ko’proq bo’ladi. Dengiz va okean suvlarida mikroblar soni ariq
suvlaridagidan kam, qirg’oqqa yaqin joylarda esa ko’proq bo’ladi.
A.E.Kriss va B.L.Isachenko dengiz va okean suvlarida denitrifikatorlar
borligini aniqlaganlar. Krise va uning shogirdlari okean suvlarida spora hosil
qiluvchi va spora hosil qilmaydigan vakillar, aktinomitsetlar ham uchrashi
mumkinligini ko’rsatadilar.
Tinch okeandagi bakteriyalar soni va biomassa miqdori tekshirilganda
quyidagi natijalar olingan. 50 m chuqurlikkacha bo’lgan qismida 1sm3 suvda 100
minglab bakteriya topilgan, biomassaning miqdori 1sm3 suvga nisbatan olinganda
atigi bir necha o’n milligrammni tashkil etgan. 50m dan 200m gacha chuqurlikda
1sm3 suvda 10000 bakteriya bo’lib, biomassa 10 mg/m3 ga, 750-3000m
chuqurlikdagi suvning ] sm3 da bakteriyalar soni 100000 gacha, biomassa esa 0,1
mg/m3 ga teng bo’lgan. B.S.Butkevich dengiz suvida 3% ga yaqin NaCl bo’lganda
ham bakteriyalar yaxshi o’sganligini aniqlagan.
Bakteriyalarning 60%ga yaqin shtammlari chuchuk suvlarda o’smaganligi
aniqlangan. Bu bakteriyalarni Krise galofillar deb atagan. Galofillar Tinch okeanda
56,5% dan 88% gacha, Xind okeanida va Antarktida atrofidagi dengizlarda 53-91%
gacha uchrashi aniqlangan.
Ma’lumki, oqova suvda uchraydigan bakteriyalarga dengiz suvi salbiy ta’sir
etadi. Masalan, Karpenter va shogirdlari (1938) aniqlash bo’yicha, dengiz suvi 30
minut ichida oqova suvdagi bakteriyalarning 80% ni nobud qilgan. Rozenfeld va
Sobbel (1947) dengiz suvidan antibiotiklar hosil qiluvchi 9 ta forma topganlar, bu
antibiotiklar boshqa formalarga salbiy ta’sir etgan.
Aholi zich joylashgan yerlardagi suvda mikroblar juda ko’p bo’ladi, shahardan
suv 3-4 km o’tgach, mikroblar soni yana kamayadi. Buning bir qancha sabablari bor:
mexanik yo’l bilan mikroblar suv tagiga cho’kadi, suvda oziq moddalar kamayadi,
bevosita tushgan quyosh nuri ularga salbiy ta’sir etadi, mikroorganizmlarning bir
qismini sodda hayvonlar iste’mol etadi va boshqa faktorlar sabab bo’ladi.
Patogen
mikroblardan
brutsellyoz,
tulyaremiya,
paratif,
dizenteriya
tayoqchalari, vabo vibrioni va boshqalar oqava suvda uzoq muddat yashaydi. qorin
tifi tayoqchasi 21 kun, muzda 60 kun va oqava suvda 6-30 kungacha yashaydi (10-
jadval).
2-jadval.
Patogen mikroblar va viruslarning suvda yashash muddati
Mikroblar turi
Yashash muddati
sterillangan suvda
vodoprovod
suvida
anxor suvida
Tif salmonellalari
6—365 kun
2—420 kun
4-189 kun
Shigellalar
2—72 kun
5—27 kun
12—92 kun
Vabo vibrionlari
3—392 kun
4--28 kun
1—92 kun
Tulyaremiya
qo’zg’atuvchisi
3—15 kun
92 kungacha
7—31 kun
Brunellalar
6—168 kun
5—85 kun
10 kungacha
Leptospiralar
6 kungacha
5 kungacha
150 kungacha
Sil mikobakteriyalari
365 kungacha
Bernet rikketsiyalari 160 kundan ortiq 30 kundan ortiq
Polioviruslar
100 kungacha
118 kundan ortiq 180 kundan ortiq
Entsefalit viruslari
3—350 kun
Demak, ochiq suv havzalari yuqumli ichak kasalliklarini tarqatishda havfli
vosita bo’lishi mumkin. Shuning uchun suvni biologik usul bilan tozalashga alohida
ahamiyat beriladi.
Suvni tozalash. Tozalash uchun suv avval maxsus tindirgichlarda tindiriladi,
bunda mikroorganizmlarning 75% cho’kadi. Cho’kish protsessi tez borishi uchun
suvga koagulyant (oxak) qo’shiladi, so’ngra mayda shag’al va qum orqali filtrlanadi.
Shundan keyin esa xlorlanadi. Suvning tarkibidagi ichak tayoqchasi titr orqali
aniqlanadi. Agar 300-500 ml suvda bir dona ichak tayoqchasi topilsa, suv toza
hisoblanadi, shundan keyin bu suv vodoprovod orqali aholiga yuboriladi.
Ichak tayoqchasi (E.coli) uchraydigan suvning eng kam miqdori (ml da) coli-
titr deyiladi.
Koli - indeks deb ataladigan suvning yana bir tozalik ko’rsatkichi bo’lib, 1l
suvda uchraydigan koli tayoqchalarining miqdoriga aytiladi.
Tuproq mikroflorasi. Tuproqda juda ko’p mikroorganizmlar uchraydi, ya’ni
bir 1g tuproqda millionlab yoki milliardlab bakteriya bo’ladi. Havo va suvga
nisbatan tuproqda bakteriyalar ko’p bo’ladi. Tuproq asosiy manba bo’lib, undan
mikroblar havo va suvga o’tib turadi. Tuproqda turli-tuman bakteriyalar,
aktinomitsetlar, mog’orlar, achitqilar, suvo’tlar va sodda hayvonlar uchraydi.
Ba’zi olimlarning hisoblashlariga ko’ra 1ga haydaladigan yerning 25sm
chuqurlikkacha
bo’lgan
qatlamida
3-5
tonnagacha
bakteriya
uchraydi.
Bakteriyalarning tuproqda tarqalishi tuproqning xususiyatiga bog’lik bo’ladi.
Tuproqqa tushgan o’simlik va hayvonlar qoldigi hisobiga mikroorganizmlar juda
ko’payib ketadi. Tuproqdagi mikroorganizmlar soni tuproqning turiga, fizik-
kimyoviy xossalariga va iqlim sharoitiga ko’ra har xil bo’ladi (3-jadval).
3- j ad v a l
Tuproq turlariga qarab mikroorganizmlar miqdorini o’zgarishi
Tuproq turi
1 g tuproq tarkibidagi
bakteriyalar soni
Torfli-botqoq tuproqlar
707000000
Suv bosgan o’tloqlar tuprog’i
549000000
Loyli podzol tuproqlar
852000000
O’rmon-podzol tuproqlar
2 246000000
Ekin ekib kelinadigan bo’z
tuproqlar
1622000000
Sug’oriladigan bo’z tuproqlar
1830000000
Qora tuproqlar
1930000000
Janubiy qora tuproqlar
3500000000
Tomorqa tuproqlari
5286000000
Tuproqning yuza qismida mikroblar ko’p bo’ladi, pastga tushgan sayin
ularning soni kamayib boradi (4-jadval).
4-jadval
Тупроқ Тупроқ
Экин
Тупроқ
Экин
Тупроқ Ўрмон-
Tuproqning genetik zonalari bo’yicha bakteriyalar soni
(1 g tuproqda million dona hisobida, S.Razumov va N.Remizov ma’lumoti)
Mikroorganizmlar ko’proq 10-15 sm qatlamda kun bo’ladi, chunki bu yerga
quyosh nurlari tik tushmaydi, oziq va namlik yetarli bo’ladi. Chuqur qatlamlarda
зоналар
и
олинга
н
экилмайди
ган
олинган
зкилмайди
ган
олишга
н
подзол
чуқурл
ик
ўртача
подзол
чуқурли
к
ўртача
чуқурл
ик
тупроқ
(см)
тупроқ
(см)
подзол
тупроқ
(см)
А1
1 -4,5
955,3
2-5
1086,0
0-2,5 2693,0 ~
4,5-7,5
852,9
10-15
982,4
2,5 - 5
2246,6
7,5-11
565,9
-
-
5,8
1781.5
А1- А2
11-15
402,6
-
-
9-12
782.6
А2
15 19
87,1
16-18
618,2
12-15
517,0
19-23
71,0
20-22
382,5
16-20
355,9
А2-В1
23-28
50,8
-
-
21-26
265,6
bular kam bo’ladi, chunki tuproq tabiiy fil’tr vazifasini bajaradi va bakteriyalarni yer
osti suvlariga kam o’tkazadi.
Tuproqda turli-tuman fiziologik gruppalarga mansub bo’lgan aeroblar,
anaeroblar, saprofitlar, nitrifikatorlar, azotfiksatorlar, tsellyulozani parchalovchilar,
oltingugurg bakteriyalari, spora hosil qiluvchilar va spora hosil qilmaydigan vakillari
keng tarqalgan. Yil fasllariga qarab tuproqdagi mikroorganizmlar soni ham o’zgarib
turadi.
Ayniqsa, o’simliklarning ildiz sistemasi atrofida bakteriyalar ko’p to’planadi,
ularning ko’pchiligi aerob, tayoqchasimon (Pseudomonas) spora hosil qilmaydigan
vakillardir, Pseudomans avlodiga mansub bakteriyalar uglevodlar, organik
kislotalarni o’zlashtiradi va o’zi ham bir qator vitaminlar sintezlash xususiyatiga ega.
Bu vitaminlarni o’simliklar o’zlashtiradi.
G.M.Shavlovskiy o’z ishlarida Pseudomonaslar quyidagi vitaminlarni
sintezlashini ko’rsatdi (5-jadval).
5-jadval
E
Микроблар
культураси
Тиамин
Никотин
кислота
В6 витамин
Биотин
Pscudomonas
aurentica
203
355
91
162
Ps.fluorcscens
23
511
16
21
9
Ps.herbicola
15
470
12
Микроорганизмларда витаминлар синтезланиши (ҳужайранинг 1г қуруқ вазнига нисбатан гамма
ҳисобида)
1
Изох: гамма миллиграммнинг - - - - қисми.
1000
N.Mishustin fikriga ko’ra, tuproqdagi organik moddalar parchalanganda
bakteriyalarning biotsenozlari almashinib turadi. Avvalgicha, tuproqda tez va oson
parchalanadigan
moddalar
bo’lganda,
asosan
spora
hosil
qilmaydigan
tayoqchasimon bakteriyalar keng tarqaladi, keyinchalik ularning o’rnini spora hosil
qiluvchi aerob bakteriyalar egallaydi.
Tuproqdagi mikroorganizmlarni hisoblash uchun 1924 yili S.N.Vinogradskiy
yangi metod ishlab chiqdi. Uning moxiyati quyidagidan iborat.
Ma’lum hajmdagi yoki miqdordagi tuproq suspenziyasidan olib surtma
(mazok) tayyorlanadi, so’ngra u karbol kislotada eritilgan eritrozin bilan bo’yaladi
va mikroskopda ko’rib mikroorganizmlar soni hisoblanadi.
F.N.Germanov bakterioskopik metodni yanada mukammallashtirdi. U tuproq
zarrachalariga osh tuzi bilan ta’sir etadi. Natijada tuproq kompleksidan kalьtsiy va
tuproq zarrachasi ichidagi va ustidagi bakteriyalar bo’shaydi. Bu metod bilan
hisoblaganda 1g tuproqdagi bakteriyalar soni 10 milliardga yetgan. Tuproqqa yaxshi
ishlov berilsa, yerda bakteriyalar soning ortishini tubandagi jadval ma’lumotlaridan
ko’rish mumkin (6-jadval).
Tuproq hosil bo’lish protsessida tirik organizmlarning: bakteriyalar,
zamburug’lar, infuzoriyalar, suvo’tlar, o’simliklarning ildizi va bir qator
hayvonlarning ahamiyati nihoyatda kattadir.
Rizosfera bakteriyalari. O’simliklar ildizi ta’siri ostidagi zona rizosfera
deyiladi. Rizosfera mikroorganizmlari ildizlar yuzasida va o’simlik ildizlariga
bevosiga taqalib turadigan tuproqda ko’plab rivojlanadi. N.A.Krasilьnikov
ma’lumotiga ko’ra, makkajo’xori, kungaboqar, soya va boshqa ekinlar
rizosferasidagi mikroorganizmlar soni kontrol yerlardagiga qaraganda 5-10 baravar
ko’p bo’lar ekan.
6- jadval
O’zlashtirilgan va o’zlashtirilmagan yerlardagi bakteriyalar soni
(1g tuproqda million dona hisobida)
Tuproq turi
Gorizon
tlar
Kokklar Tayoqc
hasi-
monlar
Yirik
Kokklar
(azotobakte
r)
Jami
bakteriy
alar
soni
O’zlashtirilmagan
qora tuproq
A1
V1
V2
2050
730
790
410
50
20
260
960
1760
2709
1740
2570
O’zlashtirilgan
qora tuproq
A1
V1
V2
5540
390
550
240
60
0
590
2340
1130
6470
2890
1750
O’zlashtirilmagan
sho’r tuproq
A1
A2
V2
2620
640
580
280
700
40
290
966
480
3230
1670
1000
O’zlashtirilgan
sho’r tuproq
A1
A2
V2
4300
1800
600
400
160
12
600
1400
3200
5820
3400
3872
Rizosferada 3 ta zona farq qilinadi:
1)mikrofloraga nihoyatda boy bo’lgan ildizlar yuzasi;
2)ildizlarga taqalib turadigan tuproqning yupqa qatlami;
3)ildizlar yuzasidan 0,5-1mm narida bo’lgan haqiqiy rizosfera zonasi. Bu
zonada mikroorganizmlar uchun oziq ko’p bo’ladi.
Rizosfera zonalarida mikroorganizmlar juda ko’p miqdorda bo’ladi,
o’simliklarning rivojlanish fazalariga qarab, ularning soni ham o’zgarib turadi.
Odatda, urug’lar unishidan to gullash davrigacha mikroorganizmlar soni ortib
boradi, gullash davrida kamayadi. Zamburug’lar, aktinomitsetlar va tsellyulozani
parchalovchi bakteriyalar soni esa gullash davrida ortadi. Rizosferada ko’pincha
spora hosil qilmaydiganlardan: psevdomonaslar, mikobakteriyalar, radiobakteriyalar
va boshqalar uchraydi.
Bakteriyalar o’simliklar uchun fiziologik aktiv moddalar hosil qiladi, qoldiq
moddalarni parchalaydi va o’z navbatida yuksak o’simliklarga ta’sir etib turadi.
O’simliklar ildizidan chiqqan moddalardan esa rizosfera bakteriyalari foydalanadi.
Yuksak o’simliklarning barglari va novdalarida epifit mikroflora bakteriyalari
uchraydi. Bular orasida eng ko’p uchraydigan vakil Bact.herbicola dir.
Nemis olimi Ye.Libbert (1966) epifit mikroflora bakteriyalari fiziologik aktiv
modda - geteroauksin sintezlash xususiyatiga ega degan fikrni aytadi. Lekin
V.I.Kefeli (1969, 1971) karam o’simligi steril muhitda L-triptofandan geteroauksin
sinzezlashini ko’rsatadi.
A.A.Tarasenko (1972) epifit mikroflora makkajo’xori maysalarining o’sishiga
va moddalar almashinuvi protsessiga ijobiy ta’sir etganligini kuzatgan. Ajratib
olingan 12 tur bakteriyadan atigi 6 turi geteroauksin sintezlash xususiyatiga ega
ekanligi ma’lum bo’lgan.
Mikoriza. 1881 yili polyak olimi F.M.Kamenskiy mikoriza xodisasini kashf
etadi. O’simliklar ildizi bilan zamburug’lar orasidagi simbioz mikoriza deb ataladi.
Mikoriza ko’pchilik daraxtlar va g’alladoshlar oilasining vakillari orasida uchraydi.
Mikorizada zamburug’ giflari o’simlikning ildizlari orasiga o’sib kiradi. Mikorizani
zamburug’lardan fikomitsetlar, askominetlar va bazidiyali zamburuglar hosil kiladi.
Bu tabiatda keng tarqalgan hodisa bo’lib, ektotrof va endotrof formalari bor.
Ektotrof mikorizada zamburug’ gifalari o’simlik ildizini hamma tomondan
o’rab oladi, o’simlikning ildiz tukchalari nobud bo’lgan bo’ladi (17-rasm).
17-rasm. Ektotrof mikoriza: a- chetan ildizi; b - dubning mayda
ildizi
Endotrof mikorizada zamburug’ gifalarining faqat bir qismigina ildizning
yuza qismida bo’lib, asosiy qismi ildizning parenxima hujayralari orasiga o’sib
kiradi, ildiz tukchalari tirik bo’ladi.