Sadržaj

1. Uvod ...3...

2. Mikroorganizmi ...4...

3. Klasifikacija ...4...

4. Istorija ...4...

5. Ekološki faktori i odnosi ...5...

6. Rasprostranjenost i značaj ...7...

7. Bakterije ...8...

8. Preživači ...10...

9. Simbioza ...12...

10. Svet mikroorganizama ...18...

11. Literatura ...20...

Uvod

Mikrobiologija je nauka o mikroskopskim oblicima života koji su poznati kao mikroorganizmi. Poznavanje mikroorganizama je bitno za sanitarnog radnika zato što je njihova kontrola deo sanitarnog programa. Reč mikrobiologija je grčkog porekla i sastavljena je od reči mikron što znači mali i biologos što znači nauka o živim bićima. Ovi organizmi imaju metabolizam sličan ljudskom u odnosu na procese unosa hrane, izbacivanja nepotrebnih materija, i reprodukcije.

Mikroorganizmi predstavljaju organizme mikroskopskih veličina. Većina njih može se uočiti uz pomoć svetlosnog mikroskopa. Međutim, neki od njih, npr. virusi, tako su sitni, da je za njihovu identifikaciju potrebna primena elektronskog mikroskopa.

Mikroorganizmi međusobno se razlikuju prema: morfološkim, fiziološkim, biohemijskim i serološkim osobinama. Odlikuju se velikim rasprostranjenjem. Stanovnici su zemljišta, vode i vazduha, poznati su kao zagađivači stočne hrane i životnih namirnica, kao i sirovina za njihovu proizvodnju. Neki od njih imaju sposobnost parazitiranja u biljnom, životinjskom I čovečijem organizmu i uzročnici su različitih oboljenja. Sa druge strane, u tom mnoštvu postoje i mikroorganizmi koji su korisni začoveka (Škrinjar i Tešanović, 2007).

Kao kontaminenti životnih namirnica i uzročnici njihovog kvara pojavljuju se: bakterije, gljive i virusi.

Gljive su eukariotski mikroorganizmi. Spadaju u posebno carstvo Mycota. Gljive se dele na: makromicete i mikromicete. Makromicete poseduju krupna plodonosna tela i poznata su pod nazivom više gljive ili pečurke. U mikromicete spadaju oblici mikroskopskih veličina. To su filamentozne gljive ili plesni i kvasci.

Poznavanje uloge mikroorganizama u procesima kvarenja hrane i nastanka bolesti koje se prenose putem hrane je neophodno kako bi se razumeli principi sanitacije hrane. Mikroorganizmi se nalaze širom prirodnog okruženja. Efikasne sanitarne procedure su neophodne kako bi se uspešno suprotstavili njihovom ubrzanom razmnožavanju i rastu i aktivnosti.

~ 2 ~

Mikroorganizmi

Mikroorganizmi obuhvataju veliku grupu sitnih i većinom ljudskom oku nevidljivih organizama. Za njihovo proučavanje neophodno je koristiti mikroskop. Velika većina mikroorganizama spada u protiste, tj. one mikroorganizme koji se sastoje od samo jedne ćelije. Danas postoji podela po kojoj se u mikroorganizme ubrajaju i neki tkivni organizmi kod kojih su ćelije već grupisane u tkiva.

Mikroorganizmi - neki protisti

Klasifikacija

Danas je teško odrediti preciznu klasifikaciju mikroorganizama s obzirom na brojne nesuglasice naučnika i sistematičara, i kod nas i u svetu. Međutim, sa sigurnošću se može tvrditi da u mikroroganizme spadaju bakterije, alge, praživotinje i neke gljive. Neki naučnici u mikroorganizme ubrajaju i viruse, iako je njihova sistematska pripadnost upitna, jer se zbog svoje građe nalaze između živog i neživog.

S obzirom na njihovo prisustvo u svim životnim sferama i na kompleksnost njihove klasifikacije, proučavanjem mikroorganizama se danas bave mnoge nauke. Na prvom mjestu je biološka disciplina mikrobiologija, koja se bavi proučavanjem mikroorganizama u najširem smislu. Važno je istaći i medicinu i veterinu, zatim prehrambenu industriju, poljoprivredu kao i mnoge druge.

Istorija

Prva znanja o mikroorganizmima počela su pručavanjem nekih zaraznih bolesti, jer su za čoveka bili najvažniji uparvo ti mikroorganizmi koji izazivaju i prenose oboljenja. Još su stari Egipćani u 4. veku pre nove ere, primetili da se neke bolesti prenose sa bolesnih na zdrave osobe ali nisu znali da su za zaraze odgovorni baš neki mikroorganizmi. Kroz istoriju ljudi su uočavali i

~ 3 ~

koristili razne pojave u prirodi za koje su zaslužni mikroorganizmi, kao što su fermentacija, truljenje, i koje su iskorištavali u prozvodnji i čuvanju hrane i pića. Za to vreme ljudske istorije, ljudi su bili većinom nesvesni njihovog prisustva i ogromnog značaja. Sve dok Antoni van Levenhuk nije konstruisao prvi mikroskop osamdesetih godina sedamnaestog veka. Prema nekim izvorima 14. aprila 1676. Levenhuk je posmatrajući razne materijale zapazio neke mikroorganizme koje je nazvao animalicules. Svoja zapažanja i otkrića mikroorganizama koje je posmatrao u kišnici, pljuvački, bunarskoj vodi je bilježio i objavio u "Zborniku kraljevskog društva" u Londonu. To su bile prve opisane bakterije, odnosno prvi opisani mikroorganizmi. Veliki doprinos nekoliko godina posle dali su i poznati naučnici Luj Paster i Robert Koh, istraživajući fermentaciju i izolovanje čistih kultura mikroorganizama.

Antoni van Levenhuk Antonie Philips van Leeuwenhoek (1632-1723)

Ekološki faktori

Prema ekološkim faktorima kojim su izloženi u prirodi, mikroorganizmi imaju veoma različitu ekološku valencu.

Prema ishrani mikroorganizmi se dele na: o u odnosu na izvor energije:

fototrofi - koriste energiju Sunčevog zračenja, i mogu biti fotoautotrofi i fotoorganotrofi (fotoheterotrofi) (alge, neke bakterije)

hemotrofi - obezbeđuju energiju oksidacijom raznih organski i neorganskih jedinjenja (bakterije, neke alge, praživotinje, gljive)

miksotrofio u odnosu na izvor ugljenika dele se:

autotrofni - vrše fotosintezu (alge) heterotrofni - koriste organska jedinjenja, proteine, ugljene hidrate, masti i

dr. za sintezu (sve gljive, većina bakterija, praživotinje, neke alge)o u odnosu na izvor azota postoji podela:

~ 4 ~

aminoautotrofi - koriste azot iz neorganskih jedinjenja (bakterije rodova Rhizobium, Azotobacter, Clostridium, neke alge, odnosno bakterije razdela Cyanobacteria)

aminoheterotrofi - koriste organska jedinjenja sa azotom.

Prema potrebama za vodom većina su stenovalentni, odnosno za njihov normalan život i funkciju neophodna je voda. Najbolji primer su alge koje ili naseljavaju vodu (bilo slatku ili slanu) ili vlažna staništa. Izuzetak su spore algi preko kojih se neke razmnožavaju ili alge koje se u nepovoljnom periodu života (npr. suši) učaure i u tim oblicima mogu bez vode mesecima, pa i godinama. Kod bakterija postoje vrste koje su otporne na sušu (iz rodova Mycobacterium, Corynebacterium) ali većina zahteva vlagu. Isti je slučaj i sa gljivama. Dok opet, s druge strane mnogi lišajevi, koji su simbioza gljive i alge, podnose nedostatak vode duži vremenski period.

U odnosu na zahteve za kiseonikom mikroorganizmi se dele na: o obligatne aerobne mikroorganizme - žive samo u prisustvu kiseonika (alge,

praživotinje, mnoge bakterije)o obligatne anaerobne mikroorganizme - opstaju u sredini bez kiseonika (neke

metanogene bakterije i bakterije roda Clostridium)

Prema temperaturi mikroorganizmi se dele na na sledeće grupe: o psihrofili - opstaju na niskim temperaturama (0 do 30oC) i to su uglavnom

stanovnici zemljišta i vode.o mezofili - žive na temperaturama od 20 pa do 52oCo termofili - rastu i razvijaju se na visokim temperaturama (oko 55oC)

Prema pH vrednosti se dosta razlikuju po sistematskim grupama, jer bakterije u pravilu tolerišu bazna i neutralna staništa, sa pH vrednošću 7 i većom, dok gljive "vole" kiselija staništa (pH manje od 7). Svi mikroorganizmi se prema zahtevima za PH dele na:

o acidotolerantne - tolerišu širok raspon pH (mnoge gljive, manji broj bakterija)o neutrofili - tolerisu neutralnu pH vrednost (oko 7) (veći broj bakterija i

praživotinja)o acidofili - rastu u sredinama sa niskom pH vrednošćuo alkalofili - rastu u sredinama sa visokom pH vrednošću

Ekološki odnosi

Svi mikroorganizmi u prirodi stupaju u neku vrstu odnosa. To su odnosi između jedinki unutar jedne populacije, ili pak odnosi između različitih populacija. U populacijama se najčešće ostvaruje pozitivan vid odnosa ili kooperacija. Postoje i negativni odnosi kao kompeticija kada se među jedinkama javljaju konkurentski odnosi, najčešće zbog hrane.

~ 5 ~

Primer mikroorganizma parazita - praživotinja Plasmodium vivax, prenosilac bolesti malarije

Između različitih populacija mikroorganizama javlja se komensalizam koji je za jednu koristan a za drugu neutralan vid odnosa. Zatim se javlja protokooperacija koja je korisna za obe populacije. Javlja se i koristan oblik interakcija poznat kao mutualizam, obavezan, uzajaman i takođe koristan za obe populacije. U ovoj kategoriji odnosa između različitih populacija mikroorganizama značajno mesto zauzima parazitizam, kao pozitivan za jednu a negativan za drugu populaciju. Ista je definicija i predatorstva, koji se za nijansu razlikuje od parazitizma. Razni su primeri ovih odnosa u prirodi: kod bakterija, kompeticija između Escherichia colli i Salmonella sp.; kod gljiva i bakterija, inhibitorsko dejstvo Penicillium sp. na bakterije; kod gljiva i algi, mutualizam u obliku lišaja; kod praživotinja, razni primeri predatorstva, kao npr. Didinium nasutum i Paramecium caudatum, ameba (Entoamoeba hystolitica) koja se hrane bakterijama i mnogi drugi primeri.

Pored tih međusobnih odnosa mikroorganizama, oni utiču i na druge žive organizme. Tako postoji veliki broj primera patogenih mikroorganizama koji su izazivači bolesti kod ljudi, životinja i biljaka. Ali postoje i pozitvni odnosi mikroroganizama i biljaka (azotofiksatori), ili gljiva i viših biljaka.

Rasprostranjenost i značaj

S obzirom na njihove ekološke odlike, široke ekološke valence i dobru prilagodljivost novim uslovima života, mikroorganizmi su rasprostranjeni u svim sferama životne sredine. Mogu se naći u svim vodama (alge, mnoge protozoe, neke bakterije), dio su litosfere u kojoj utiču na formiranje zemljišta, naseljavaju atmosferu (bakterije i spore uvek prisutne u vazduhu). Mogu se naći i na staništima sa ekstremnim životnim uslovima, kao što su dna okeana, termalni izvori, ekstremno slana jezera i sl. Pored toga mikroorganizmi koriste kao staništa druge organizme.

~ 6 ~

Njihov značaj se prvenstveno ogleda u kruženju materije putem razlaganja uginulih organizama u prirodi (pri čemu složena organska jedinjenja u svom metabolizmu razgrađuju na prosta neorganska kao npr. ugljene hidrate i proteine) i na taj način "čiste" prirodu (bakterije i gljive na prvom mestu). Još jedna izuzetno važna uloga mikroorganizama jeste proizvodnja organske materije, u kojoj značajnu ulogu igraju alge, koje su tako pored biljaka jedni od primarnih producenata organske materije na Zemlji. Mikroorganizmi imaju veliki značaj za čoveka u medicini i veterini, jer su izazivači brojnih bolesti. Koriste se u proizvodnji alkoholnih pića, kao i u preradi mleka i dobijanju mlečnih proizvoda. U poslednje vreme našli su primenu u zaštiti životne sredine putem bioremedijacije (bakterije).

Bakterije

Širenje bakterija u prirodi je najviše određeno načinom života ovih mikroorganizama. Većina bakterija i gljivica žive kao saprofiti, te se stoga nalaze u zemlji, gde se najviše nakuplja odumrli organski materijal. Zajednički život sa bakterijama je kod nižih životinja češći nego kod viših. Kod sisara i ptica bakterije su sastavni dio prirodne telesne flore. Međutim, one ispoljavaju simbiotične funkcije samo onda kada cepaju celulozu u predželucima preživara ili u slepim crevima. Na površini tela kao i na spoljnim sluznicama respiratornog i urogenitalnog trakta, za razvoj im stoje na raspolaganju samo od tela odbačene mrtve ćelije. Unutar creva životinja, one profitiraju, osim toga i svim onim materijama iz hrane koje organizam nije iskoristio. 

Pojedine vrste koje dolaze u sastav intestinalne flore životinja su takođe u stanju da se, u promenjenim uslovima sredine usled delovanja noksi (npr. promena hrane, preterana ishrana ili neobazriva upotreba antibiotika, ili pak promena mesta boravka) prebace sa saprofitskog načina života u crevima na parazitski način sa naseljavanjem unutrašnjosti tela. Takve bakterije se nazivaju fakultativno patogene. Tokom bolesti ta se normalna mikroflora menja što verovatno igra važnu sekundarnu ulogu u slučaju dizenterije. U genitalnom traktu ženki E. coli se normalno nalazi u malom broju, ali kod obolenja urogenitalnog trakta umnožavaju se u velikom broju.

Bakterijski toksini su specifični otrovi, koji deluju kao antigeni, rasvorljivi su u vodi i nalaze se kod životinja i biljaka. Uopšteno bakterijski toksini se dele na:     

~ 7 ~

  - egzotoksine

  - endotoksine

Egzotoksini predstavljaju toksine proteinskog karaktera, koji nisu vezani na bakterijsku ćeliju i luče je u okolinu mikroorganizmi koji se umnožavaju. Oni su jaki antigeni.

Endotoksini su otrovne materije, neodvojive od fizičke celine mikroorganizma, a oslobađaju se tek nakon raspada bakterije. Endotoksini su pretežno fiksni sastavni delovi ćelijsko zida. Slabi su antigeni.

Enterotoksini su svi mikrobni toksini, koji se resorbiraju preko crevnog kanala, npr. endotoksini crevnih bakterija ili egzotoksini Staphylococcus aureus. Prema tome enterotoksini mogu biti kako endo tako i egzotoksini.

Patogene bakterije izazivaju bolest na nekoliko načina i grupišu se prema dominantnoj tkivnoj reakciji na piogene, toksogene i intracelularne.

Piogene bakterije kao što su stafilokoke i streptokoke proizvode gnoj oslobađanjem faktora koji povećavaju permeabilitet krvnih sudova, a koji su hemotaktični za neutrofile.

Toksogene bakterije dovode do destrukcije tkiva oslobađanjem toksina koji direktno ubijaju specifične stanice.

Intracelualrne bakterije se umnožavaju unutar makrofaga ili parenhimskih stanica te nastaje subakutna ili hronična bolest.

Bakterije povezane sa akutnom upalom su tipične piogene bakterije. Streptococcus spp. izazivaju lezije na koži, limfnim čvorovima, srčanim zaliscima i meningama. Važni su uzročnici mastitisa goveda, ždrebećaka i drugih respiratornih obolenja. Streptokoke mogu biti dugo vremena na normalnoj koži i nakon neke manje traume mogu izazvati piodermu. Staphylococcus spp. su stanovnici normalne kože, nazalnih prohoda i debelog creva, zavisno od vrste životinje, a česti su uzročnici infekcija. Psi sa šećernom bolešću obično dobiju jaku stafilokoknu infekciju jer stalna hiperglikemija inhibira njihove neutrofile. Stafilokoke i Pseudomonas aeruginosa  kod hroničnih infekcija formiraju granulomatozne lezije. Actinomyces spp. i Actinobacillus spp. formirajući granulomatozne lezije sadrže osobite, ali dijagnostički korisne granule. Nazivaju se sumporne granule zbog svog žutog, granuliranog izgleda. Histološki se sumporne granule boje jarko crveno eozinom i poseduju centralnu masu amorfnog detritusa.

Fakultativno intracelularne bakterije su one koje se tokom bar dela svog životnog ciklusa razvijaju unutar stanica: mikobakterije, brucele i salmonele se umnožavaju unutar stanica domaćina i izazivaju bolest. Kao i kod drugih bakterija kada uđu u organizam bivaju fagocitirane

~ 8 ~

od strane makrofaga, ali su one sposobne da prežive unutar citoplazme makrofaga i da se umnažaju izazivajući bolest. Većinu bakterija ubiju makrofazi, ali one koje su preživele počinju da se umnožavaju unutar stanica i polako nastaje jedna granulomatozna ili piogranulomatozna lezija.

Površina bakterija sadrži strukture koje su važni faktori virulence. Bakterijski sekretimali filamentozni dodaci koji strše sa površine bakterija, a važne su za adheziju bakterija u lumenu creva, te za kolonizaciju tkivnih površina. Kapsula je sastavljena od kompleksnih polisaharida koji inhibiraju fagocitozu. Kapsula Bacillus anthracis efikasno prevenira fagocitozu od strane neutrofila i makrofaga, tako da može nastati septikemija. Micobacterium spp. sadrže kompleksne lipide koji na neki način sprečavaju fuziju fagosoma i lizosoma, te na taj način sprečavaju intracelularno uništavanje i digestiju, a bakterije se mogu umnožavati i izazvati bolest.

Bakterije se u tkivima mogu otkriti bojenjem po Gramu (tamnoplavi kristali violeta i joda). Kod gram-pozitivnih bakterija boja se fiksira u staničnom zidu i nemože se ukloniti alkoholom, dok se kod gram-negativnih (boje se ružičasto) imaju tanke zidove i boja se lako uklanja alkoholom. Specijalne boje se koriste za dijagnostifikovanje određenih patogenih bakterija (npr. impregnacija srebrom za spirohete, Gimza bojenje za rikecije, te za acidorezistentne bakterije (mikobakterije) koristi se fenol i alkalni fuksin.

Patohistološkim pretraživanjem u tkivima se mogu ustanoviti kolonije bakterija (bubrežni glomeruli, kapilari pluća, i druga vaskularna tkiva) naročito ako je pre smrti bila duga terminalna faza ili koma. U postmortalnim autolitičnim žarištima visceralnih organa nađu se velike saprofitske štapićaste bakterije koje su se umnožile nakon smrti.

Bakterije mogu biti ubijene antibioticima, pa se ne mogu kultivirati ni iz teških upalnih žarišta kod tretiranih životinja.

Preživači

Preživači (lat. Ruminantia) su podred reda parnoprstaša. To su biljojedi imaju želudac podeljen na četiri odeljka koji im omogućava da uz pomoć mikroorganizama i enzima korištenje hrane sastavljene od takvih ugljenohidrata (na primer celuloze), koje ni jedan drugi sisavac sa samo jednim želucem ne može probaviti. Osim preživača, još neki biljojedi, kao što su kenguri, vitkostasi majmuni, konji i zečevi mogu probaviti celulozu uz pomoć mikroorganizama, ali u debelom crevu, što za korištenje proteina zahteva još jedan prolaz kroz sistem organa za varenje.

Izraz "preživači" potiče od toga, da ove životinje u razdobljima mirovanja pretprobavljenu kašu hrane ponovo vraćaju u usta i još jednom je žvaću pre nego tako dodatno usitnjenu hranu ponovo progutaju i odvedu je na varenje.

~ 9 ~

Građa želuca

Želudac preživača deli se na uglavnom četiri odeljka: burag, kapura, knjižavci i sirište. U burag ulazi površno sažvakana hrana iz jednjaka, onde se smekša delovanjem vode, mikroorganizama i enzima pa polako prelazi u mrežsto nabranu kapuru. Tu se između nabora kapure oblikuju malene kuglice koje se stezanjem mišića, tako zvanom povratnom peristaltikom, vraćaju nazad u usta. Sad se u ustima hrana temeljito sažvaće i meša s većom količinom sline. Nakon toga, kroz poseban kanal u jednjaku silazi u knjižavce gde se još više usitni, a zatim prelazi u sirište.

Preživači iskorištavaju biljnu celulozu delovanjem mnogih simbiotskih bakterija i nekih praživotinja (Protozoa) iz razreda trepetljikaša (Ciliata) koje žive u njihovom buragu. Uz to, uz pomoć produkta razgradnje, od celuloze i dušikovih spojeva sintetiziraju belančevine za izgradnju stanica simbiotskih bakterija i praživotinja. Simbioti se zato, u povoljnim okolnostima, tako obilno namnože da iz buraga preživanjem masovno dospijevaju u sirište (pravi želudac) gde se kao i kod životinja s jednostavnim želucem pH vrednost snižava lučenjem solne kiseline i smesa se probavlja.

Probavljena količina trepetljikaša u želucu goveda može biti i do 7 kg dnevno te preživači time namiruju velik deo potrebnih belančevina. Oni mogu resorbirati i niz razgradnih produkata celuloze, pa se računa da njihov organizam iskorištava 60 do 75% biljnih vlakana pretvarajući tako, za čoveka potpuno bezvredne oblike hrane kao što su trava, seno ili slama, u hranidbeno visoko vredne belančevine mesa ili mleka.

~ 10 ~

Simbioza

Simbioza predstavlja najkompleksniji odnos izmeću živih bića i podrazumeva njihovo međusobno dejstvo kada dve vrste žive u bliskoj zajednici dug vremenski period. U simbiozi bar jedan učesnik ima koristi od ovog odnosa. Drugi član može:

biti relativno bez ikakvog efekta – komensalizam da takođe ima koristi – mutualizam da bude povređen ili oštećen – parazitizam

Nekada se pojam simbioza povezivao samo za pojam mutualizam što nije ispravno. Jednom uspostavljeni simbiotski odnosi mogu da se menjaju kroz sva tri navedena tipa odnosa, tokom dugog vremenskog perioda ili u zavisnosti od okolnosti. Simbiotski odnosi i njihovo uspostavljanje predstavlja bitan faktor u evoluciji populacija vrsta.

Osnovni simbiotski odnosi

Različiti oblici simbioze u užem smislu su definisani prema tome da li oba člana simbioze imaju korist (mutualizam), jedan ima korist a drugi je bez ikakvog efekta (komensalizam) i jedan ima korist a drugi trpi samo štetu (parazitizam). Dakle, simbioza obuhvata tri najintimnije kategorije: mutualizam, komensalizam i parazitizam.

Komensalizam

Komensalizam je primitivan oblik odnosa gde je korist na strani prvog organizma dok drugi nema ni štete ni koristi, odnosno za njega je odnos neutralan. Komensalizam se ispoljava u veoma raznovrsnim oblicima. Mnoge vrste insekata žive u jazbinama i dupljama za stanovanje drugih životinja (koleopteri u jazbinama krtice i insekti u gnezdima mrava). Oni tu nalaze povoljno mesto za život a uzimaju i deo hrane od domaćina (Sl. 1.).

Slika 1. Aleochora spadicea, insekt koji živi u jazbinama krice

U nekim slučajevima organizmi se pričvrste za druge organizme ili ih prate na njihovim putovanjima od kojih dobijaju zaštitu i deo hrane. Takva je mala morska ribica Remora remora koja na glavi ima neku vrstu pijavke. Pomoću nje se pričvršćuje za krupne selahije koje je nose

~ 11 ~

na velike daljine. Druga vrsta ribe Naucrates ductor nema organe za pričvršćivanje. Ona neumorno prati domaćine – ajkule. Verovatno je da od njih dobija zaštitu i deo hrane (Sl. 2.).

Slika 2. Remora remora

Intimniji odnos komensalizma je kada jedan partner živi stalno ili privremeno u unutrašnjim dupljama drugog. On naravno na njega ne vrši nikakvo nepovoljno dejstvo. To je slučaj sa kratkorepim morskim rakom koji živi u plaštanoj duplji krupnih puževa (Sl. 3.)

Slika 3. Rak Pinnotheres sp. živi u plaštanoj duplji krupnih školjki

U komensalizam se u užem smislu podrazumevaju i slučajevi kada komensal koristi ostatke hrane partnera i time predstavlja kao neku vrstu gosta za njegovom trpezom. Takav je slučaj sa nekim morskim račićima koji žive u ždrelnoj duplji ascidija i uzimaju deo hrane od njih, ili račićima i ribama koji žive u plaštanim dupljama velikih školjki i puževa. Tu su i protoze flagelati koji žive u crevu sisara i hrane se njihovim crevnim bakterijama. U evolutivnom smislu komensalizam s jedne strane vodi ka mutualizmu a s druge ka parazitizmu.

Mutualizam

Mutualizam je recipročan i obligatoran odnos između jedinki dve vrste. Dejstvo mu je uvek pozitivno za oba partnera. Često se sa pojmom simbioze povezuje samo mutualizam što nije tačno. Klasičan mutualistički odnos je odnos raka pustinjaka i aktinije (Sl. 4.).

~ 12 ~

Slika 4. Rak pustinjak (Eupagurus prideauxi) i aktinija (Adamsia palliata)

Rak samac živi u napuštenoj ljušturi puža. Aktinija stupa sa rakom pustinjakom u odnos tako što se pričvršćuje za njegovu ljušturu. Rak ima korist od aktinije jer mu ona služi kao zaštita od neprijatelja, a aktinija ima korist zato što lakše dolazi do hrane kada rak samac proždire plen. Još intimniji oblik međusobnog odnosa dve životinje ostvaruje se u mutualističkim simbiotskim odnosima u slučajevima kada jedan od partnera živi u unutrašnjosti drugog. Simbiotske jednoćelijske alge sa zelenim i mrkim pigmetom (Zoohlorella i Zooxantella) susreću se u telu kod većeg broja morskih i slatkovodnih životinja, sunđera, dupljara, pljosnatih crva i drugih. Domaćini obično koriste ugljene hidrate i kiseonik koji produkuju alge, dok alge koriste ugljendioksid i azotne materije koje luče domaćini.

Jedan od najrasprostranjenijih oblika mutualizma kod biljaka je pojava mikorize. Ovde u odnos stupaju više biljke (naročito šumske) i gljive. Micelijum gljive ili obavija korenove domaćina ili živi u tkivu njegovog korena.

Poznati mutualistički odnosi postoje između mnogih viših biljaka i izvesnih bakterija i gljiva. Jedan od primera je mutualistički odnos između leguminoza i bakterija koje žive u korenima domaćina i fiksiraju azot iz atmosfere. Taj fiksirani azot koristi biljka – domaćin, a bakterije koriste ugljene – hidrate od biljke. Uloga ovih simbiontnih bakterija je značajna za poljoprivredne kulture. Najintimniji oblik mutualizma između biljnih vrsta predstavlja grupa lišajeva (Sl. 5.) koji uvek predstavljaju simbiozu između algi i gljiva. U ovom odnosu simbioza se razvila do te mere da gljive i alge izgrađuju samostalan organizam koji se definiše kao zasebna taksonomska jedinica.

~ 13 ~

Slika 5. Polipi korala žive u simbiozi sa jednoćelijskim mrkim algama

U grupu mutualističkih odnosa spada i odnos između mrava i biljnih vaši (Sl. 6.). Biljne vaši su insekti mekog tela, gotovo su potpuno bez zaštite. Hrane se biljnim sokovima bogatim vodom i šećerima, ali siromašnim amino kiselinama. Zbog toga biljne vaši moraju da usvoje veliku količinu soka da bi obezbedili dovoljnu količinu proteina. Višak vode i šećera izbacuju iz tela kroz par kornikula, organa koji se nalaze na zadnjem delu tela insekata.

Neke vrste mrava razvile su sposobnost da koriste u ishrani ovaj izlučeni, hranjivi sok. Oni pronalaze kolonije biljnih vaši i muzu ih, odnosno stimulišu lučenje viška sokova kroz kornikule. Za uzvrat oni biljne vaši aktivno štite od predatora i parazita. U nekim slučajevima čak i sele biljne vaši sa biljke na biljku. Od krupnog ekološkog značaja je oprašivanje fanerogama posredstvom životinja. Tu na prvo mesto u obzir dolaze insekti. Među insektima na prvom mestu su grupe opnokrilaca, leptira, dvokrilaca i stenica (Sl. 7.). Većinu cvetnica oprašuju bumbari, pčele i muve, a postoji i uska specijalizacija gde su određene vrste oprašivača specijalizovane da oprašuju samo određene vrste biljaka. Insekti obavljaju veliki posao i većina biljaka se oprašuje pomoću njih, dok u tropskim krajevima to obavljaju i ptice (kolibri) i slepi miševi.

Slika 6. Mrav vrste Lasius flavus biljne vaši iz grupe Fordinae

~ 14 ~

Parazitizam

Parazitizam je oblik odnosa u kome parazit živi stalno ili privremeno na domaćinu ili u njegovij unutrašnjosti, ne ubijajući ga momentalno, ili ne ubijajući ga uopšte. Poznata je Eltonova izreka: „Predator živi na račun kapitala, a parazit na račun interesa“. U odnosima parazitizma životinja se hrani na račun druge životinje (svoga domaćina) koga ne ubija odmah ili ga uopšte ne ubija. Parazit može da živi stalno ili povremeno na telu domaćina ili u njegovoj unutrašnjosti. Prema mestu gde žive u odnosu na domaćina razlikuju se ektoparaziti i endoparaziti (na njegovoj površini ili u njegovoj unutrašnjosti). Endoparaziti su najčešće parenhimatični i valjkasti crvi, a ektoparaziti se sreću najviše među zglavkarima (Sl. 8.).

Slika 7. Endoparazit Fasciola hepatica – veliki metilj

Slika 10. Ektoparazit Ixodes ricinus – krpelj

Prilagođenosti parazita se ogledaju kako u morfološkim i fiziološkim odlikama (prodiranje i smeštaj u domaćinu) tako i u korišćenju domaćinovih sokova, tkiva ili njegove hrane. Endoparaziti žive u anaerobnoj sredini i čitav njihov metabolizam je prilagođen za takve uslove. Oni takođe žive u odsustvu svetlosti i to objašnjava njihovo odsustvo čula vida dok je jedna od značajnih morfoloških prilagođenosti potpuno odsustvo crevnog aparata. Takvi oblici žive normalno u crevu domaćina gde preko tela apsorbuju svareni crevni sadržaj. Posebnu grupu

~ 15 ~

parazita čine poluparaziti. Pluparazitske biljke od svog domaćina uzimaju samo mineralne materije i vodu, dok su u pogledu fotosinteze samostalne. Primeri su žuta i bela imela koje parazitiraju na granama listopadnog drveća i sitna imela na kleki. Značajna grupa kontaktnih soakcija su odnosi epifita (mahovina i lijana prema njihovim domaćinima). Epifitne biljke rastu na površini drugih biljaka, često u velikoj masi.

Prelazni oblik predstavlja periodični parazitizam gde određene životinjske vrste parazitiraju samo u određenom periodu života. Polno zreli stupanj valjkastog crva živi u crevu čoveka i izaziva anemiju kod domaćina, dok jaja i larve žive slobodnim životom. One zatim prodiru u čoveka preko pijaće vode ili aktivno probijajući kožu čoveka i tu postaju polno zrele. Neki paraziti mogu imati svoje parazite. Ovaj oblik odnosa je hiperparazitizam (superparazitizam), a takvi paraziti su hiperparaziti. Primer je pseća buva u kojoj živi larva pseće pantljičare. Parazitima je u određenom momentu i na određenom stupnju njihovog razvitka jako teško da pronađu pravog domaćina. Zbog toga su oni posebno prilagođeni u odnosu na njihovu plodnost i na tok njihovog životnog ciklusa. Bespolna faza razvića prouzrokovača malarije odigrava se u krvi čoveka dok se polna faza odigrava u crevu komarca malaričara koji se hrani čovekovom krvlju. Time je omogućena uloga komarca kao prenosioca malarije. Takođe, mnogi paraziti su specifični za domaćina u kome žive, što je jedna od njihovih prilagođenosti.

Evolucija simbiotskih odnosa

Na osnovu istraživanja nekih autora pokazalo se da je verovatno da odnosi koji započinju kao parazitski mogu tokom vremena da evoluiraju u mutualistički odnos. To se događa tako što dva organizma evoliraju u pravcu smanjenja šteta za domaćina, jer ni jedan parazit ne teži da ubije domaćina brzo pošto na taj način smanjuje mogućnost sopstvenog preživljavanja. Postoje i primeri gde mutualistički odnosi izgleda evoluiraju u komensalističke ili čak i parazitske. Neke parazitske gljive izgleda da su evoluirale od predaka koji su živeli u mutualističkom odnosu u zajednici sličnoj lišajevima. Neke bakterije koje žive u našem digestivnom traktu obezbeđuju nam vitamin K, pa su dakle evoluirale od komensala u mutaliste. Priroda simbioskih odnosa može takođe da se menja u zavisnosti od okolonosti. Neke gljive, bakterije ili praživotinje koje bez posledica po zdravlje žive u ljudskom organizmu mogu da izazovu oportunističku infekciju – postaju paraziti kod ljudi sa oslabljenim imunitetom. Pad imuniteta kod ljudi posledica je drugih patoloških stanja kao što je na primer SIDA.

~ 16 ~

Svet mikroorganizama

Pored životinja i biljaka, mikroorganizmi predstavljaju najmnogobrojniju i najraznovrsniju grupu živih bića na zemljinoj kugli.

Tom svetu pripadaju bakterije, gljive, alge protozoe, virusi i drugi heterogeni organizmi različiti po svojoj građi i životnim aktivnostima. Većina mikroorganizama je malih dimenzija. Većina patogenih bakterija su dužine 1-6 mikrometara (Boyd, 1984.). Fitopatogeni virus, na primer uzročnik mozaika krastavca, je prečnika oko 20 nanometara (Šutić,1983.).

Postoje organizmi većih dimenzija, a spadaju u grupu mikroorganizama. Takvi su, na primer, micelije nekih gljiva čija se veličina meri u metrima ili plodonosna tela nekih gljiva-karpofori čija se težina meri u kilogramima. Po svojoj građi mikroorganizmi mogu biti jednoćelijski (bakterije i neke alge), višećelijski (većina vrsta gljiva) ili acelularni- nećelijske građe (virusi).

Mikroorganizmi su najstariji stanovnici zemlje i predhodnici su svih živih organizama. Moglo bi se reći da su kosmopolitni organizmi rasprostranjeni u svim životnim sredinama i klimatskim zonama, u zraku, vodi i zemljištu.

Populacije mikroorganizama u zemljištu značajne su za razlaganje organske materije i obezbeđenje hranjivih sastojaka biljkama - posebna naučna disciplina (mikrobiologija zemljišta) izučava sve ove složene procese i odnose u zemljištu koje je specifična životna sredina po biotskim i abiotskim kao i ekološkim uslovima.

Voda je životna sredina koju nastanjuje najraznovrsniji svijet mikroorganizama s obzirom da se odlikuju vrlo različitim osobinama: okeani i mora sa različitim dubinama i visokim sadržajem soli, ''slatke'' vode reka i jezera na kopnu, sa malim salinitetom itd. Voda je najrasprostranjenija sredina te s obzirom na prostranstvo koje zauzima mikroorganizmi u njoj svojom brojnošću grade ogromnu biomasu koja premašuje svaku drugu sredinu.

~ 17 ~

U vazduhu mikroorganizmi cikrulišu, dospevaju strujanjem vazdušnih masa tako da je i u ovoj sredini njihova populacija veoma raznolika. Njihova raznolikost i održivost zavisi od mnogih ekoloških uslova, ali pre svega od kvaliteta sunčeve svetlosti i intenziteta toplote. Najmlađa naučna disciplina  (kosmička mikrobiologija) ima kao jedan od predmeta svog izučavanja i mikroorganizme u pogledu biološkog dejstva kosmičkog zračenja i uslove postojanja života na drugim planetama.

Mikroorganizmi, kao što je poznato, nastanjuju prehrambene proizvode u svežem ili prerađenom stanju i to najčešće populacije bakterija i gljiva. Neke od ovih spadaju u korisne vrste (bakterije mlečne kiseline) jer učestvuju u procesima prerade i sazrevanja proizvoda, ali neke vrste mogu biti i opasni zagađivači hrane.

Na površini tela čovjeka, životinja, biljaka i drugih predmeta koji nas okružuju, mnoge vrste mikroorganizama su redovni stanovnici.

Još uvek nije definisan tačan broj mikroorganizama, ali po dosadašnjim podacima (Šutić, 2001.) postoji oko 100 000 vrsta gljiva, 1600 vrsta bakterija, 17 000 vrsta algi, više od 2000 virusa, itd. Identifikacija vrsta još uvek nije potpuna, ali i ovi podaci govore nam o veličini bogatstva sveta mikroorganizama.

~ 18 ~

Njihovo prisustvo se bilježi svuda sem u zatvorenim biološkim sistemima kao što su krvotok i fiziološki aktivna tkiva životinja i biljaka. Takođe ih nema u dubokim slojevima zemlje i užarenoj vulkanskoj lavi.

~ 19 ~

Literatura

1. Čomić, R.Lj., 1999.: Ekologija mikroorganizama, Prirodno-matematički fakultet. Kragujevac ISBN 8681829335

2. Jovanović, K.M., 1999.: Opšta bakteriologija, Savremena administracija. Beograd ISBN 8638705794

3. Marinović, Ž.R., 1991.: Osnovi mikologije i lihenologije, Naučna knjiga. Beograd ISBN 8623230590

~ 20 ~