Me ajattelemme bakteereista haitallisina, tauteja aiheuttavina, näkymättöminä olentoina. Mutta oikeastaan vain harvat lajit ovat vaarallisia. Suurin osa bakteereista on hyviä, ja ilman niitä elämä maapallolla ei olisi mahdollista.
Bakteerit hajottavat kuolleita eläimiä ja kasveja ja tuovat arvokkaita ravintoaineita takaisin Maahan. Jotkut lajit auttavat myös puhdistamaan haitalliset epäpuhtaudet ympäristöstä prosessissa, jota kutsutaan bioremedikaatioksi. Bioremedikaatiotekniikoita käyttämällä toksiset aineet, kuten raskasmetallit ja maaöljy, eivät ole enää haitallisia ympäristölle. Bakteerit ovat myös halpoja ja tarkkoja sensoreita myrkyllisille kemikaaleille.
Merkitys
Maaperäisimmät organismit ovat bakteereja. Ne ovat välttämätön osa ravinne- tai biogeokemiallisia jaksoja, joissa hiili, typpi, rikki ja fosfori kierrätetään elävien olentojen ja ympäristön välillä. Ilman näitä jaksoja ei olisi proteiinien, sokereiden ja rasvojen selkärangan elementtien vaihtoa - ei olisi elämää.
Bakteerit biosensoreina
Yhdysvaltain ympäristönsuojeluviraston mukaan Yhdysvaltain teollisuus tuottaa 292 miljoonaa tonnia vaarallisia jätteitä vuosittain, ja vähintään 40 miljoonaa tonnia pääsee ympäristöön. Perinteiset kemialliset analyysit myrkyllisen jätteen määrittämiseksi ja löytämiseksi ovat kalliita ja usein epätarkkoja. Siksi tutkijat ovat suunnitelleet biosensoreita, jotka ovat geneettisesti muunnettuja bakteereja, jotka voivat paikantaa pilaavia aineita.
Biosensorit eivät vaadi kalliita kemikaaleja tai laitteita, ja ne toimivat muutamassa minuutissa. Jotkut bakteerit säteilevät valoa kohdatessaan tietyn myrkyllisen kemikaalin. Toiset säteilevät valoa niin kauan kuin ovat terveitä, mutta lopettavat, jos myrkyt ovat tappaneet ne.
Bakteerit pilaantumisen torjunnina
Teollisuuden raskasmetallit ja myrkylliset synteettiset orgaaniset kemikaalit, mukaan lukien torjunta-aineet, öljytuotteet, räjähteet ja palonestoaineet, aiheuttavat vakavia ympäristö- ja terveysriskejä. Ne pääsevät maaperään, ilmaan ja veteen ja ovat erittäin kestäviä luonnollisille hajoamisprosesseille. Bioremediaatiossa käytetään tiettyjä bakteereja, jotka sulavat myrkyllisiä aineita ja muuttavat ne vähemmän haitallisiksi aineiksi. Jossain määrin bioremedikaatio tapahtuu luonnossa, mutta sitä yleensä tehostetaan lisäämällä bakteerien "ruokaa", kuten fosforia ja typpeä, jotka saavat bakteerit kasvamaan paremmin ja puhdistamaan kemikaalit tehokkaammin. Bioremediaatio on yleensä halvempaa ja vähemmän työvoimavaltaista kuin perinteiset tekniikat.
Erityisesti valitut bakteerit
Teollisuuden saastuminen ja öljyvuodot ovat usein niin suuria, että vaaditaan tehostettua bioremedikaatiota, jossa tutkijat valitsevat bakteerit, jotka kasvavat erityisesti tietyssä pilaavassa aineessa, tai geneettisesti muunnetut bakteerit, jotka voivat metaboloida tietyn pilaavan aineen. Tällaisten bakteerien lisäämistä kutsutaan bioaugmentatioksi, jota käytetään puhdistamaan öljyvuodot veteen. Tutkijoilla on myös geneettisesti muunnettuja säteilykestäviä bakteereja, jotta ne olisivat hyödyllisempiä radioaktiivisten aineiden saastuttamien alueiden puhdistamisessa.
Merkitys
Hyvät bakteerit ovat välttämättömiä myrkyllisten jätteiden puhdistusaineita, ja ilman niitä monet ympäristöonnettomuudet muuttuisivat katastrofeiksi. Vuonna 1989 alus Exxon Valdez iski riuttaan lähellä Alaskan prinssi William Soundin rantaviivaa aiheuttaen yhden historian suurimmista öljyvuotoista. Tutkijat pyrkivät edelleen puhdistamaan nämä koskemattomat vedet kokonaan. Ensimmäisen viiden vuoden aikana onnettomuuden jälkeen öljy katosi noin 70 prosentin vauhdilla onnistuneen bioremediaation vuoksi.
