Stickstofffixierung: Arten von Bakterien und ihre Rolle in Ökosystemen

Das Wachstum und Überleben aller Organismen hängt von der Verfügbarkeit von Mineralnährstoffen ab, einschließlich Stickstoff, einer wichtigen Komponente von Proteinen und anderen zellulären Bestandteilen, die auch 78 Prozent der Atmosphäre ausmacht. Tiere und Pflanzen können jedoch gasförmigen Stickstoff aus der Luft nicht aufnehmen. Laut dem Fachbereich Gartenbau und Pflanzenbau der Ohio State University sind Bakterien, die natürlich im Boden vorkommen, die einzigen Organismen, die in der Lage sind, Stickstoff in einem Prozess zu fixieren, der ihn mit Wasserstoff verbindet, um Ammoniak zu bilden. Stickstofffixierende Bakterien umfassen aerobe, anaerobe und symbiotische Arten.

Aerob

Aerobe Bakterien entwickeln sich in Gegenwart von Sauerstoff. Laut dem John Innes Centre können bodenbewohnende aerobe Bakterien der Gattungen Azotobacter und Klebsiella atmosphärischen Stickstoff fixieren, indem sie ihn in Ammoniak umwandeln. Beijerinckia ist eine weitere Gattung aeroben Bakterien, die in der Lage ist, Stickstoff zu fixieren, laut dem Institut für Zell- und Molekularbiologie der Universität Edinburgh.

Anaerob

Laut der University of Florida IFAS Extension gedeihen anaerobe Bakterien in Umgebungen wie Grasland und nassen Böden sowie in Böden, in denen Feuchtigkeitsbedingungen und organische Substrate verfügbar sind, die Sauerstoffversorgung jedoch eingeschränkt ist. Anaerobe stickstofffixierende Bakterien umfassen einige Arten der Gattungen Clostridium und Desulfovibrio sowie violette und grüne Schwefelbakterien, laut dem Institut für Zell- und Molekularbiologie der Universität Edinburgh.

Symbiotisch

Rhizobium, Frankia und Azospirillum gehören zu den symbiotischen stickstofffixierenden Bakterien, sagt das Institut für Zell- und Molekularbiologie der Universität Edinburgh. Symbiose ist eine vorteilhafte Interaktion zwischen Kreaturen verschiedener Arten, wie diesen Bakterien und Pflanzen. Rhizobium interagiert mit den Wurzeln von Klee und bildet stickstofffixierende Knollen. Frankia fixiert Stickstoff bei der Interaktion mit Sanddorn (Hippophae rhamnoides) und Casuarina, einem mediterranen Baum.