미생물 생태 역사, 연구 및 응용 대상



미생물 생태학 생태학 원리를 미생물학에 적용함으로써 생기는 환경 미생물학의 학문이다 (마이크: 작음, 바이오스: 인생, 로고 : 연구).

이 분야는 미생물의 다양성 (1 ~ 30 μm의 미세 단세포 생물), 나머지 생물과 환경과의 관계를 연구합니다.

미생물은 가장 큰 육지의 바이오 매스이므로, 그들의 활동과 생태 기능은 모든 생태계에 깊게 영향을 미친다..

시아 노 박테리아의 초기 광합성 활동과 이에 따른 산소 축적 (O2)은 원시 환경에서 지구상의 생명체가 진화 한 역사에서 미생물 영향의 가장 명확한 사례 중 하나이다.

대기에 산소가 존재한다는 사실을 고려하면 기존의 모든 호기성 생활 형태의 출현과 진화가 가능했다..

미생물은 지구상의 생명체에게 지속적이고 필수적인 활동을 유지합니다. 생물권의 미생물 다양성을 유지하는 메커니즘은 육상, 수생 및 공중 생태계의 역학의 기초이다.

그 중요성을 감안할 때, 미생물 군집의 가능한 멸종 (산업 독성 물질에 의한 서식지의 오염으로 인해)은 기능에 따라 생태계의 실종을 야기 할 것이다.

색인

  • 1 미생물 생태학의 역사
    • 1.1 생태학의 원리
    • 1.2 미생물학
    • 1.3 미생물 생태학
  • 2 미생물 생태학의 방법
  • 3 개의 하위 분야
  • 4 연구 분야
  • 5 응용 프로그램
  • 6 참고 문헌

미생물 생태학의 역사

생태학의 원리

20 세기 초반에 자연 환경에서 "우수한"식물과 동물에 대한 연구를 고려하여 일반 생태학의 원칙이 개발되었습니다.

분명히 미생물과 그 생태계 기능은 지구상의 가장 큰 생물체를 대표하고 지구상의 생명체 진화 역사상 가장 오래된 생물이기 때문에 행성의 생태 역사에서 매우 중요 함에도 불구하고 무시되었습니다..

그 당시에는 미생물 만이 분해기, 유기 물질의 무기 화제 및 일부 영양주기의 중개자로 간주되었습니다.

미생물학

과학자 루이 파스퇴르 (Lou Pasteur)와 로버트 코흐 (Robert Koch)는 미생물학 분야를 창안하여 단세포의 후손 인 단일 세포 유형을 포함하는 유균 미생물 배양 기술을 개발 한 것으로 간주된다.

그러나, 유균 배양에서 미생물 집단 간의 상호 작용은 연구 될 수 없었다. 자연 서식지 (생태 관계의 본질)에서 미생물의 생물학적 상호 작용을 연구 할 수있는 방법의 개발이 필요했습니다..

첫 번째 미생물은 토양과 식물의 상호 작용 미생물 간의 상호 작용을 조사했다 세르게이 위노 그래드 스키와 마티 너스 베이지 링크, 대부분의 상업 관심 미생물의 무균 관련 질병 또는 발효 과정을 공부에 집중하면서.

Winogradsky와 Beijerinck은 특히 토양에서 무기 질소와 황 화합물의 미생물 biotransformations 연구.

미생물 생태학

1960 년대 초, 환경의 질과 산업 활동의 오염에 미치는 영향에 대한 우려의 시대, 학문 등의 미생물 생태 등장. 미국 과학자 토마스 D. 브록 (Thomas D. Brock)은 1966 년에이 주제에 대한 최초의 저자였다..

그러나 1970 년대 말 미생물 생태학은 생태학, 세포 및 분자 생물학, 생물 지구 화학 등과 같은 다른 과학 분야에 의존하기 때문에 전문적인 종합 분야로 통합되었다..

미생물 생태학의 발전은 미생물과 그 환경의 생물학적 및 비 생물 적 요인 들간의 상호 작용을 연구 할 수있는 방법 론적 진보와 밀접한 관련이있다.

1990 년대에는 분자 생물학 기술이 다음과 같은 연구에 통합되었습니다. 현장에서 미생물 세계에 존재하는 방대한 생물 다양성을 탐험 할 수있는 가능성을 제공하고 또한 극한 조건의 환경에서 대사 활동을 아는 것.

이어서, 재조합 DNA의 기술은 상업적으로 중요한 해충의 방역뿐만 아니라 환경 오염 물질의 제거에 중요한 진보를 허용했다.

미생물 생태학의 방법

연구를 허용 한 방법들 중 현장에서 미생물 및 이들의 대사 활성은 다음과 같다 :

  • 공 촛점 현미경과 레이저.
  • 복잡한 미생물 군집 연구를 허용 한 형광 유전자 프로브와 같은 분자 도구.
  • 중합 효소 연쇄 반응 또는 PCR (영문 : Polymerase Chain Reaction).
  • 미생물의 대사 활동을 측정 할 수있는 방사성 마커 및 화학 분석.

하위 분야

미생물 생태학은 종종 다음과 같은 하위 분야로 나뉩니다.

  • 유 전적으로 관련된 개체군의 자치학 또는 생태계.
  • 특정 생태계 (육상, 공중 또는 수생)의 미생물 군집을 연구하는 미생물 생태계의 생태학.
  • 생지 화학 공정을 연구하는 미생물 생지 화학 생태학.
  • 숙주와 미생물의 관계 생태.
  • 미생물 생태학은 환경 오염 문제와 개입 된 시스템의 생태 균형 회복에 적용된다..

학습 분야

미생물 생태학 연구 분야 사이에는 다음과 같은 것들이 있습니다.

  • 미생물의 진화와 그 생리적 다양성, 생명의 세 영역을 고려; 박테리아, Archaea 및 Eucaria.
  • 미생물 계통 발생 관계의 재구성.
  • 그들의 환경에서 미생물의 수, 바이오 매스 및 활동의 양적 측정 (비 경작 가능한 것들 포함).
  • 미생물 집단 내의 양성 및 음성 상호 작용.
  • 서로 다른 미생물 군집 간의 상호 작용 (중립, 공생 증진, 상승 작용, 공산주의, 경쟁, 공산주의, 기생충 및 포식).
  • 미생물과 식물 사이의 상호 작용 : rhizosphere에서 (질소 고정 미생물과 mycorrhizal 균류와), 그리고 식물 공중 구조물.
  • 식물 병원체; 박테리아, 곰팡이 및 바이러스.
  • 미생물과 동물 사이의 상호 작용 (상호 작용과 공생적인 장 공생, 포식 등).
  • 미생물 군집의 구성, 운영 및 계승 과정.
  • 극한 환경 조건에 대한 미생물 적응 (극한 미생물 연구).
  • 미생물 서식지 유형 (atmo-ecosphere, hydro-ecosphere, litho-ecosphere 및 극단적 인 서식지).
  • 미생물 군집 (탄소, 수소, 산소, 질소, 황, 인, 철 등의주기)에 영향을받는 생지 화학 순환.
  • 환경 문제와 경제적 이익에 대한 다양한 생물 공학 응용.

응용 프로그램

미생물은 환경 및 인간의 건강을 유지하는 글로벌 프로세스에 필수적입니다. 또한, 그들은 수많은 인구 상호 작용 (예 : 포식) 연구의 모델 역할을하며,.

미생물의 근본적인 생태학과 환경에 미치는 영향에 대한 이해는 다양한 경제적 관심 분야에 적용 할 수있는 생물 공학적 대사 능력을 확인하는 것을 가능하게했다. 이 영역 중 일부는 다음과 같습니다.

  • 금속 구조물의 부식성 생물막 (파이프 라인, 방사성 폐기물 용기 등)에 의한 생물학적 열화 억제.
  • 해충 및 병원균 방제.
  • 착취로 인해 악화 된 농업 토양의 복원.
  • 퇴비 및 매립에서 고형 폐기물의 생물 처리.
  • 폐수 처리 시스템 (예 : 고정화 된 생물막을 통한)을 통한 폐수의 생물 처리.
  • 생체 이물질 및 (중금속 등)의 무기 물질, 또는 (천연 생합성 과정에 의해 생성되지 독성 합성 제품) 물로 오염 된 토양의 생물학적. 이 생체이 물 화합물 중 할로겐화 탄소, 니트로 방향족, 폴리 염화 비 페닐, 다이옥신, 설포 네이트 alquilbencílicos, 석유 탄화수소 및 농약.
  • 생물 표백 (bioleaching)을 통한 미네랄의 생물학적 정화 (예 : 금과 구리).
  • 바이오 연료 생산 (에탄올, 메탄, 기타 탄화수소 중) 및 미생물 바이오 매스.

참고 문헌

  1. 김, M-B. (2008). 환경 미생물학의 발전. 김명보 편집인. pp 275.
  2. Madigan, M.T., Martinko, J.M., Bender, K.S., Buckley, D.H. Stahl, D.A.and Brock, T. (2015). 미생물의 브록 생물학. 14 ed. 벤자민 커밍스. 1041 쪽.
  3. Madsen, E. L. (2008). 환경 미생물학 : 유전체에서 생지 화학에 이르기까지. 와일리 - 블랙웰. pp 490.
  4. McKinney, R. E. (2004). 환경 오염 통제 미생물학. M. 데커 pp 453.
  5. Prescott, L.M. (2002). 미생물학 제 5 판, McGraw-Hill Science / Engineering / Math. 1147 페이지.
  6. Van den Burg, B. (2003). Extremophiles는 새로운 효소의 원천입니다. Current Opinion in Microbiology, 6 (3), 213-218. doi : 10.1016 / s1369-5274 (03) 00060-2.
  7. Wilson, S.C., and Jones, K.C. (1993). 다핵 방향족 탄화수소 (PAHs)로 오염 된 토양의 생물학적 정화 : 재검토. 환경 오염, 81 (3), 229-249. doi : 10.1016 / 0269-7491 (93) 90206-4.