Lexikon

a talaj mikroorganizmusai a mikropórusokban élnek, a talaj mikroszemcséinek felületén kialakult biofilmben. A talaj egy grammjában több millió, de nem ritkán több milliárd mikroorganizmus él; baktériumok, gombák, egysejtű állatok és algák. Ezeknek csak elenyésző hányada él a talaj víz-fázisában. A talajmikroflórafő feladata a talajba kerülő holt szerves anyagok bontása, mineralizálása, az elemek visszajuttatása a földi elemforgalomba (detritusz). A talajmikroflóra tagjai között jelentős szerep jut a fonalas baktériumoknak és a fonalas gombáknak, melyek domináns jelenlétét csak közvetett bizonyítékok alapján valószínűsítjük, mert kimutatásuk hagyományos mikrobiológiai módszerekkel még ma sem egyszerű, bár a modern DNS-technikák erre is jelenthetnek megoldást. A talajmikroflórat a baktériumok közül legnagyobb számban az Arthrobacter, a Pseudomonas, a Bacillus és az Azotobacter nemzetség tagjai valamint a N-körforgalomban szerepet játszó Nitrosomonas és Nitrobacter fajok alkotják. A fonalas baktériumok (Actinomycetales) közül a Streptomyces, míg a fonalas mikrogombák közül Aspergillus, Penicillium, Trichoderma és Cladosporium fajok fordulnak elő leggyakrabban, de több száz vagy ezer fajt is felsorolhatnánk, mint a talajmikroflóra alkotóját. A talajmikroflóra élő és/vagy elpusztult sejtjeit fogyasztják a következő trofikus szinten található állati egysejtűek (protozoa, pl. Tetrahymena és Colpoda fajok), a mészhéjúak (Testacea), valamint a csillósok (Ciliates). A talajban élő organizmusok, mint a talajökoszisztéma tagjai kölcsönösen hatnak egymásra, együttműködnek, anyagcseréjük egymásra épül, fajon belüli és fajok közötti szelekciók, kommenzalizmus, kooperáció, szimbiózis, kompetíció, amenzalizmus, parazitizmus, predáció játszódhat le közöttük. A növények gyökerén élő különböző gombáknak (a gyökérzóna mikroorganizmusai: mikorrhizagombák) különös jelentőségük van a víz és a tápanyagok felszívódásában játszott szerepük, valamint antibakteriális hatásuk miatt. szennyezőanyagok hatására a talajmikroflóra struktúrája megbomlik, az egyensúlyok felborulnak, irreverzibilis eltolódások jönnek létre, ami a talaj funkcióinak megváltozásához vezet, de a talajmikroflóranak köszönhetően a talaj képes alkalmazkodni a szennyezőanyagokhoz. A szerves szennyezőanyagokat megtanulják bontani és hasznosítani, ezzel a talaj minőségét is javítják: öngyógyítás. toxikus fémek esetében tűrőképesség (rezisztencia) alakul ki, amely a rezisztens fajok túlélését biztosítja ugyan, de a talaj veszélyességét, például emberre, nem csökkenti.

az adaptáció általános biológiai jelenség, egy populáció azon evolúciós változása, mely az élőhelyéhez való alkalmazkodást segíti. Általában több generáción keresztül zajló genetikai változások és és azt követő szelekciós folyamatok vannak a hátterében.

A mikroorganizmusok kis generációs ideje miatt az adaptáció, az alkalmazkodás a mikroorganizmus közösségekben gyorsabban zajlik le, mint a lassabban szaporodó más organizmusoknál.

A talajban élő mikroorganizmusok, elsősorban a baktériumok képesek hozzászokni szennyezőanyagok jelenlétéhez (tűrőképesség) és energiaforrásként való hasznosításához (biodegradáció). Szinte nincs olyan szennyezőanyag, amit a baktériumok előbb-utóbb meg ne tanulnának hasznosítani. A szennyezőanyagok hasznosítása a sejtek normális energiatermelési, biodegradációs, mineralizációs útvonalain zajlik és szinte mindig mikroorganizmus-közösségek végzik. A flexibilitás is a közösség tulajdonsága, hiszen a külső hatásokra szinte azonnal tud reagálni a közösségen belüli fajok eloszlásának változásával: a szennyezőanyagot tűrő és hasznosító fajok feldúsulnak a többiek rovására. Változékonyságuk további biokémiai és genetikai alapjai az adaptív enzimek szintézisének bekapcsolása szükség esetén, a mutációk, melyek száma határozottan megnő a szennyezett talajban és a horizontális géntranszfer, ami azt jelenti, hogy egy-egy hasznos gén mozgékony genetikai elemek segítségével átkerülhet a közösség más tagjaiba is, nem kell várni egy következő generáció átöröklésére. Nem túlzás azt mondani, hogy a környezet, a talaj mikroflórájának összessége jelenti a túlélést a Föld ökoszisztémájában ekkora szennyezettség mellett. Az ökoszisztéma mikroflórájának összes genetikai információját nevezik metagenomnak. Ez a metagenom ugrásszerű mennyiségi és minőségi változáson megy végbe egy szennyezett területen.
A baktériumok végtelen biokémiai és genetikai potenciálja jelenti az alapot a bioremediációs eljárásokhoz. aerob és anerob biodegradáción, kometabolikus biodegradáción, biológiai kioldáson, bioakkumuláción, oxidáción és redukción, mikrobiális termékekkel lejátszódó kémiai rekaciók révén csökkentik a baktériumok a környezeti kockázatot.