Время возникновения живых существ

Существа	Время возникновения (лет назад)
Микроорганизмы (прокариоты)	3,0–3,5 млрд.
Макроскопические эукариоты	2,0 млрд.
Водоросли	1,5 млрд.
Членистоногие	700 млн.
Беспозвоночные	600 млн.
Птицы	400 млн.
Млекопитающие	200 млн.
Человек	1-2 млн.

Экологическое направление эволюции микроорганизмов

Первыми микроорганизмами на Земле были свободноживущие сапрофиты.

Затем, с появлением других живых существ, часть микроорганизмов адаптировалась к симбиотическому существованию с макроорганизмами (условнопатогенными бактериями нормальной микрофлоры).

В последующем, часть микроорганизмов адаптировалась к мембранному, внутриклеточному и даже внутригеномному существованию в эукариотических клетках. Таким образом, паразитизм дает некоторым микроорганизмам дополнительные условия для выживания и сохранения себя как вида.

Однако, УПМ — более прогрессивная ветвь эволюции микробного мира по сравнению с патогенными микроорганизмами, так как, благодаря их относительно низкой агрессивности, были найдены различные механизмы взаимосотрудничества бактерий с организмом хозяина. Это позволило УПМ сформировать экологические ниши на слизистых и коже человека.

Экологические понятия

Биотоп (экологическая ниша) — территориально ограниченный участок биосферы с относительно однородными условиями существования.

Популяция — совокупность особей одного вида, обитающих в одном биотопе.

Биоценоз — совокупность популяций разных видов организмов, обитающих в определенном биотопе.

Микробиоценоз — совокупность популяций микроорганизмов, обитающих в определенном биотопе. Микробиоценоз — важнейший объект изучения экологической микробиологии.

Экосистема — биотоп с населяющим его биоценозом. Биосфера — совокупность экосистем Земли (живая оболочка планеты).

Экологические факторы — элементы среды обитания или условия среды, на которые микроорганизмы реагируют приспособительными реакциями.

Эковар — вариант вида, приспособленный к обитанию в определенной экосистеме (виде хозяина, больничной среде, пищевом продукте).

Концепция микробной доминанты

Основное положение экологии микроорганизмов — концепция микробной доминанты: микроорганизмы, занимая максимальную экологическую нишу, способствовали возникновению биосферы и оказывают ведущее влияние на биосферу.

Доказательства микробной доминанты

1. Микроорганизмы — первые живые обитатели Земли. Своей жизнедеятельностью (обеспечение плодородия почв, поддержание газового состава атмосферы) они обеспечили появление и существование эукариот.

2. Повсеместное распространение микроорганизмов в биосфере.

3. Суммарная биомасса прокариотов больше, чем эукариотов.

4. Очень высокие темпы размножения и изменчивости.

5. Малые размеры микроорганизмов обеспечивают им возможность миграции в различных экологических средах.

6. Относительная резистентность микроорганизмов к повреждающим факторам и способность переходить в покоящуюся стадию.

7. Микроорганизмы оказывают решающее влияние на радиационный баланс Земли путем синтеза основных парниковых элементов (тепло, озон).

8. Интенсивный обмен веществ, высокая биохимическая активность, способность закреплять солнечную энергию в органических соединениях.

9. Микроорганизмы играют ведущую роль в круговороте веществ и энергии, способны трансформировать и включать в круговорот любые вещества. Растения (продуценты) синтезируют органические вещества, используя энергию солнца и углекислый газ. Животные (потребители-консументы) расходуют значительную часть первичной биомассы для построения тела. Тела животных и растения подвергаются разложению (минерализации), которая осуществляется грибами и бактериями (деструкторами). Преобразуя органические молекулы в неорганические, бактерии очищают поверхность планеты от гниющих остатков и возвращают химические элементы и биологический круговорот.