Les bactéries consomment de la matière organique et d'autres composés et les recyclent en substances qui peuvent être utilisées par d'autres organismes. Les bactéries peuvent vivre partout où il y a de l'eau. Ils sont plus nombreux, peuvent se reproduire plus rapidement et peuvent survivre à des conditions plus dures que n'importe quel autre organisme sur Terre. Leur biomasse énorme, leur polyvalence et leur capacité à recycler les éléments chimiques en font un élément important des écosystèmes. Ceci est particulièrement vrai dans les environnements extrêmes, où les bactéries effectuent le travail normalement effectué par une gamme d'organismes.
Digestion bactérienne
Les bactéries chimohétérotropes fournissent le carbone et l'énergie dont elles ont besoin pour survivre à partir de la matière organique . Ces bactéries sont des décomposeurs, digérant leur nourriture en libérant des enzymes dans l'environnement qui les entoure. Les enzymes décomposent la matière organique en composés simples, tels que le glucose et les acides aminés, qui peuvent être absorbés par les bactéries. Parce que la digestion a lieu à l'extérieur de la cellule bactérienne, il est connu comme la digestion extracellulaire. D'autres bactéries, appelées chimioautotrophes, tirent leur énergie de produits chimiques inorganiques et de leur carbone du dioxyde de carbone ou d'un composé apparenté. Les photoautotrophes tirent leur énergie de la lumière. Ces bactéries ne décomposent pas la matière organique, mais sont importantes pour le cycle des nutriments.
Le cycle du carbone et des nutriments
Les bactéries sont une composante clé des cycles du carbone et de l'azote. Comme les plantes, les photoautotrophes et les chimioautotrophes absorbent le dioxyde de carbone de l'air et le transforment en carbone cellulaire. Cela signifie que le carbone devient fixe, ou séquestré, dans les bactéries. Les chimohétérotrophes jouent un rôle opposé dans le cycle du carbone, libérant du dioxyde de carbone dans l'environnement lorsqu'ils décomposent la matière organique. Les bactéries fixatrices d'azote, telles que les cyanobactéries, incorporent l'azote de l'environnement dans les acides aminés et d'autres matériaux cellulaires. Certains fixateurs d'azote forment des relations symbiotiques avec les plantes, leur fournissant de l'azote et recevant du carbone en retour. Les chimohétérotrophes jouent un rôle vital dans le cycle de l'azote car la digestion extracellulaire de la matière organique libère de l'azote soluble dans l'environnement, où elle peut être absorbée par les plantes et les bactéries fixatrices d'azote.
<2> Biofilm sont mieux équipés pour décomposer les matières végétales tenaces que les autres types de décomposeurs. Les bactéries forment des colonies, connues sous le nom de biofilms, avec d'autres espèces bactériennes, des champignons et des algues. Vivre dans un biofilm fournit une protection et permet le partage des éléments nutritifs et du matériel génétique. Les biofilms commencent le processus de décomposition dans de nombreux écosystèmes. Dans les cours d'eau et les lacs, de nombreux invertébrés d'eau douce ne peuvent utiliser les feuilles avant d'avoir été «conditionnées» par le biofilm. Le conditionnement microbien adoucit les feuilles en décomposant les composés chimiques complexes, tels que la lignine et la cellulose. Cela rend les feuilles plus faciles à digérer pour les invertébrés. Les biofilms fournissent le même type de service dans les écosystèmes terrestres.
Conditions anaérobies
La plupart des organismes ont besoin d'oxygène pour survivre, mais l'oxygène n'est pas toujours disponible dans l'environnement. Les environnements qui manquent d'oxygène sont connus comme anaérobies. Les environnements qui peuvent être anaérobies comprennent le fond de l'océan, la couche de feuilles mortes sur les sols forestiers et le sol. Les environnements anaérobies peuvent être causés lorsque l'oxygène ne peut pas traverser le matériau, par exemple dans un sol densément compacté, ou lorsque les microbes consomment de l'oxygène plus rapidement qu'il ne peut être remplacé. Heureusement, la décomposition et le cycle des nutriments peuvent se poursuivre en l'absence d'oxygène. De nombreux microbes sont capables d'échanger de l'oxygène contre d'autres substances, telles que les ions nitrate et sulfate. Certains groupes comme les méthanogènes, qui produisent du méthane, ne peuvent absolument pas tolérer l'oxygène.
