סימביוזה בין הצמח לבין חיידק הריזוביום פעילה עד כדי כך שכאשר הצמח גדל בקרקע ללא חנקן, הצמח כמעט ולא יגדל. קיימת משיכה כימית של החיידק לשורשים של הצמח והם חודרים לתוך השורשים. כאשר הם נכנסים לתוך הרקמות נוצרות הפקעיות והסימביוזה מתחילה לעבוד.
מצע מזון וסוכרים, ללא אמוניה ניטרט וחנקן בכל צורה שהיא. כלומר, כל חומרי החיים חוץ מחנקן אשר נמצא באוויר. ניתן לזרוע קרקע ולראות אם יתפתח משהו. ביירינק פתח כמה שלבים מאותם המחזורים הביו-גיאו-כימיים שמראים איך פועלת המערכת האקולוגית של כדור הארץ.
אם יש לנו קרקע חקלאית שהיא לא מאווררת מספיק ואין חמצן שם, הניטרט יחליף את החמצן בנשימה של הצמחים ונקבל ניטריט וחנקן גזי לא זמין. תהליך הדה-ניטריפיקציה מזיק לחקלאות!!! כי אנחנו מאבדים את החנקן הזמין לצמחים.
נתרן גזיßניטריטßניטראט.
ניטראטßניטריטßחנקן גזי.
הניטריט הוא תוצא אמצע בשתי הריאקציות הללו.
אם נשתה כמויות גדולות של ניטראט אנו נזיק לחיידקים שיושבים לנו במעי, משום שאם נציע להם כמות גדולה של ניטראט אין שם חמצן, והחיידקים יהפכו את זה לניטריט וזו בעיה. הניטריט קושר המוגלובין ומונע קשירת חמצן מהריאות ואספקת החמצן תיפגע. בנוסף, הניטריט הופך את החומר התורשתי לבלתי יציב.
לכן יש הגבלות על ניטראט במי השתייה, משום שכשאר החיידקים הופכים אותו לניטריט זה יכול להיות מסוכן לאדם.
מחקרים של יצורים כמואוטוטרופיים וקיבוע חמצן ונטריפיקציה מאפשרים לנו לבנות את מחזורי החומרים בטבע, כמו מחזור החנקן למעלה.
"חיידקים בסביבתם הטבעית חיים באושר ביחד ומאפשרים למערכת האקולוגית הגדולה של כדור הארץ לפעול בצורה הגיונית ויעילה".
לדבר זה קיימות גם השלכות תעשייתיות. אם אנחנו רוצים למחזר מי ביוב, או להשתמש באנרגיה מחדש., החנקן נשאר בצורת אמוניה והמים משם הולכים לחקלאותß זה מה שקורה בישראל.
במתקנים אחרים בעולם ממחזרים את מי הביוב עד לאיכות של מי שתייה, ואם רוצים לעשות את זה יש להוציא את כל האמוניה והחנקן שיש במי הביוב. איך עושים זאת? בתהליך של ניטריפיקציה ולאחר מכן דה-ניטריפיקציה. חמצון ולאחר מכן חיזור, ובסוףף התוצאה היא חנקן גזי שהוא ניטרלי ולא מזיק.
סביבות חיים קיצוניות
תומאס ברוק- הוא שונה מכל השאר בעובדה שהוא עדיין חי!
עסק בנביעות החמות של ילוסטון. הוא גילה שזוהי מערכת אקולוגית טובה לחקור את גבולות החיים של החיידקים. סביבת הגידול הקיצונית ביותר של חיידקים אשר ידועה לאדם היא 122 מעלות.
חיים קיצוניים מתחלקים לכמה גבולות אפשריים: טמפרטורה, לחץ, חומציות ומליחות.
טמפרטורה:
הטמפרטורה האידיאלית לאי-קולי היא 37 מעלות. מתחת לכך קצת בגידול שלו יהיה פחות ואיטי. ככל שמעלים את הטמפרטורה קצת הגידול עולה עד שיש נקודת שיא ועקומת הגידול יורדת דרסטית.
בקבוצת הבצילוס יש חיידקים שאוהבים טמפרטורה אופטימלית של 60 מעלות, וב70 מעלות הקצב נופל.
יש דם קבוצות שנעות בין מעלה אחת ל10 מעלות.
לכל יצור יש איזשהו טווח מוגדר של טמפרטורות שהוא אוהב.
-תום ברוק טען כי הוא מצפה שיהיו חיים כל עוד יש מים במצב צבירה נוזלי. תום ברוק הגדיר לכל מיני צורות חיים בילוסטון מהי הטמפרטורה המיטבית להם.
תום ברוק רצה לדעת אם קיימים חיים בתוך המים הרותחים. הוא לקח חתיכת זכוכית נושא של מיקרוסקופ ותלה את הזכוכית בנביעה החמה במשך כמה ימים, כך שתהיה חשופה למים הרותחים כל הזמן. לאחר הכן הוא הוציא את הזכוכית והסתכל עליה דרך המיקרוסקופ. הוא מצא מיני מושבה של חיידקים שנצמדו לזכוכית ומסוגלים לקיים חיים כהלכתם.
מזופילים- אוהבים טמפ' נורמלית, פסיכופילים- טמפ' נמוכה, תרמופילים- טמפרטורות גבוהות.
כל סוגי החיים המתקיימים מעל 62 מעלות הם פרוקריוטיים!! פוטוסינתזה תתכן עד 73 מעלות.
כל מה שנמצא מעל 74 מעלות הוא כמוטרופי. כל מה שמעל 90 מעלות אלו הם חיידקי מתאן וגופרית.
