פולחן ופירום חיידקים מדגימות קרקע

מקור: מעבדות של ד"ר איאן פפר וד"ר צ'ארלס גרבה - אוניברסיטת אריזונה
מפגינים: בראדלי שמיץ ולואיזה איקנר

קרקעות פני השטח הן תערובת הטרוגנית של חלקיקים אנאורגניים ואורגניים המאחדים יחד ליצירת אגרגטים משניים. בתוך ובין האגרגטים יש חללים או נקבוביות המכילים חזותית הן אוויר והן מים. תנאים אלה יוצרים מערכת אקולוגית אידיאלית לחיידקים, כך שכל הקרקעות מכילות אוכלוסיות עצומות של חיידקים, בדרך כלל מעל מיליון לגרם של אדמה.

חיידקים הם המיקרואורגניזמים הפשוטים ביותר, הידועים בשם פרוקריוטים. בתוך קבוצה פרוקריוטית זו, ישנם חיידקים חוטיים המכונים actinomycetes. Actinomycetes הם למעשה חיידקים, אבל הם נחשבים לעתים קרובות קבוצה ייחודית בתוך הסיווג של חיידקים בגלל המבנה שלהם חוטים, אשר מורכב תאים מרובים תלויים יחד כדי ליצור hyphae. ניסוי זה משתמש במדיה מקרה גליצריל לבחור עבור מושבות actinomycete, במהלך דילול ו ציפוי. בדרך כלל, actinomycetes הם כ -10% מכלל אוכלוסיית החיידקים. חיידקים ואקטינומיצטים נמצאים בכל סביבה על פני כדור הארץ, אבל השפע והמגוון של חיידקים אלה באדמה הוא שאין שני לו. חיידקים אלה חיוניים גם לחיי אדם ומשפיעים על מה שאנשים אוכלים, שותים, נושמים או נוגעים בו. בנוסף, ישנם מינים חיידקיים שיכולים להדביק אנשים ולגרום למחלות, ויש חיידקים שיכולים לייצר מוצרים טבעיים המסוגלים לרפא אנשים. Actinomycetes חשובים במיוחד לייצור אנטיביוטיקה, כגון סטרפטומיצין. חיידקים חיוניים לרכיבה על אופניים מזינים, צמיחת צמחים והשפלה של מזהמים אורגניים.

חיידקים מגוונים מאוד מבחינת מספר המינים שניתן למצוא בקרקע, בין היתר משום שהם מגוונים מבחינה פיזיולוגית ומטבולית. חיידקים יכולים להיות הטרוטרופיים, כלומר הם משתמשים בתרכובות אורגניות, כגון גלוקוז, למזון ואנרגיה, או אוטוטרופי, כלומר הם משתמשים בתרכובות אנאורגניות, כגון גופרית בסיסית, למזון ואנרגיה. הם יכולים גם להיות אירוביים, ניצול חמצן לנשימה, או אנאירובי, ניצול צורות משולבות של חמצן, כגון חנקות או גופרתי, כדי להנשימה. חיידקים מסוימים יכולים להשתמש בחמצן או בצורות משולבות של חמצן וידועים בשם אנארובים פקולטיביים.