Прокаріоти населяли Землю дуже давно. Саме від них беруть початок еукаріотичні організми. Виділяють дві великі групи прокаріотів — бактерії та археї, що мають суттєві відмінності на молекулярному і клітинному рівнях. Прокаріоти опанували всі основні середовища існування на нашій планеті. Деякі з них можуть мешкати навіть у водоймах з високою температурою (до \(+100\) °С і вище), за умов високого тиску (до \(700\) атмосфер) або здатні витримувати тривалі посушливі періоди тощо.
Нині відомо понад \(6\) тисяч видів різних представників прокаріотів. Але реальне число видів цих мікроорганізмів значно більше. Це пояснюється тим, що багато з них мають такі дрібні розміри, що вивчати їх за допомогою світлового мікроскопа важко, тому вчені застосовують електронний мікроскоп.
Бактерії — це прокаріоти (доядерні), переважно одноклітинні організми. Вони настільки дрібні, що їх можна побачити тільки в мікроскоп при дуже великому збільшенні. Бактерії надзвичайно поширені. Вони можуть бути в повітрі, воді, гарячих джерелах, на дні океану, на різних поверхнях, у ґрунті, усередині або на поверхні живих організмів тощо.
Археї — це група мікроскопічних організмів, які відрізняються від бактерій своїми генетичними та біохімічними особливостями. Їхні форми можуть бути різноманітними — сферичними, паличкоподібними, спіральними, трикутними, прямокутними тощо. Багато дослідників вважають архей найдавнішими організмами на Землі. Археї можуть утворювати колонії, клітини багатьох видів мають джгутики.
На відміну від бактерій, археї не здатні розщеплювати складні органічні сполуки, а можуть засвоювати лише прості. Серед архей є представники, здатні як до фотосинтезу, так і до синтезу органічних речовин з неорганічних без участі світлової енергії; є й такі, які споживають готові органічні сполуки. Серед них є й аероби, й анаероби.
Археї можуть мешкати в різних середовищах: у прісних водоймах, морях, вологих ґрунтах, в організмах інших істот (наприклад, у шлунку корів, овець, кишковому тракті людини тощо). Таке співіснування може бути корисним для обох організмів (тільки один вид архей належить до паразитичних). Часто археї мешкають в екстремальних умовах, у яких не можуть існувати інші живі істоти (наприклад, у вулканічних гарячих джерелах, температура води в яких може сягати до \(+113\) °С).
У гарячих джерелах на дні морів та океанів вода насичена сполуками Сульфуру й металів; навколо них складається унікальна екосистема, в якій археї утворюють органічні речовини за рахунок енергії хімічних реакцій.
Здатність архей мешкати в екстремальних умовах спричинена стійкістю їхніх ферментів до зовнішніх впливів: температури, солоності, дії кислот і лугів (пригадаємо: ферменти — речовини, без участі яких в організмах не відбувається жоден хімічний процес). Ферменти архей знайшли застосування в різних галузях життя людини: від виробництва молока без лактози і пральних засобів, здатних прати за високих температур і не шкодити довкіллю, до полімеразної ланцюгової реакції — методу діагностики захворювань людини за фрагментами молекул ДНК збудників хвороб.
Який газ спалюють люди в газових плитах чи котлах? Це — метан, або природний газ. Він у великих кількостях утворюється, коли органічні рештки розкладаються без доступу кисню. Утворення метану відбувається на болотах, у мулі водойм, ґрунтах, та навіть у рубці жуйних тварин. Цей процес здійснюють метаногенні археї. Метан також можна отримувати штучно в метантенках — пристроях, де органічні відходи тваринництва та рослинництва піддаються мікробному розкладанню з утворенням метану. Це екологічний та дешевий спосіб виробництва палива.
Джерела:
Біологія: підруч. для 7-го кл. закл. заг. серед. освіти / Балан П.Г., Кулініч О.М., Юрченко Л.П. — Київ: Генеза, 2024. с. 27 - 28.
Біологія: підруч. для 7-го кл. зал. заг. серед. освіти / Горобець Л.В., Кокар Н.В., Кравець І.В., Жирська Г.Я. — Тернопіль: Астон, 2024. с. 25 - 30.
Біологія: підруч. для 7-го кл. закл. заг. серед. освіти / Тагліна О., Самойлов А., Утєвська О., Довгаль Л. — Київ, Харків: Ранок, 2024. с. 203.