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 Tuproqning genetik zonalari bo’yicha bakteriyalar soni (1 g tuproqda million dona hisobida, S.Razumov va N.Remizov ma’lumoti) Тупроқ Тупроқ Экин Тупроқ Экин Тупроқ Ўрмон- 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 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 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 Микроорганизмларда витаминлар синтезланиши (ҳужайранинг 1г қуруқ вазнига нисбатан гамма ҳисобида) 1 Изох: гамма миллиграммнинг ----қисми. 1000 E 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 tuproq da million dona h isobida ) Tuproq turi Gorizon Kokkla Tayoqc Yirik Jami tlar r hasi- monlar Kokklar (azotobakte r) 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.