Дисципліна: Геологічна мікробіологія

Кількість годин (кредитів ЄКТС): 180 (6)

Це розділ мікробіології, що вивчає роль мікроорганізмів у кругообігу речовин у біосфері, утворенні та руйнуванні геологічних порід, корисних копалин тощо. Роль окремих груп мікроорганізмів в геохімічних процесах досить різна – більшість геохімічних реакцій в умовах біосфери практично не можуть відбуватися без участі мікроорганізмів: бродіння, фіксація атмосферного азоту, утворення сірководню, окиснення заліза, міграція мікроелементів, концентрація низки хімічних сполук та елементів, утворення нафти, торфу, мінеральних вод та корисних копалин. З іншого боку, діяльність мікроорганізмів у грунтовому середовищі є причиною низки корозійних процесів, або ж мікроорганізми є біоіндикаторами певних геохімічних процесів у грунтовому середовищі.

Мета: вивчення та аналіз хімічного складу живих організмів та розуміння їхньої участі у геохімічних процесах у біосфері Землі.

Завдання:

Пізнавальні: надати уявлення про хімічний склад живої речовини та геологічного середовища, його формування під впливом біотичних, абіотичних та антропогенних чинників.

Методичні: викласти теоретичні основи та методологічні особливості застосування системного підходу у вивченні впливу на організми геохімічного середовища, виявити географічні закономірності розподілу хімічних елементів, що використовуються живими організмами.

Практичні: Ознайомити студентів із сучасними методами аналізу в біогеохімії, як польовими, так і лабораторними; особливостями біогеохічного випробування, правилами відбору проб ґрунту, мулів, води, завислої речовини, рослин, біоматеріалу людини, атмосферного повітря та правильної пробопідготовкою відібраних компонентів біосфери до аналізу.

В результаті вивчення курсу студент повинен

знати:

• основні шляхи міграції хімічних елементів, біогеохімічні цикли міграції;
• географічні закономірності розподілу хімічних елементів, які використовуються живими організмами;
• терміни, поняття та методологічні принципи загальної мікробіології та біогеохімії;
• механізми адаптації організмів різних екологічних груп до абіотичних факторів;
• показники та критерії оцінки структурної та функціональної організації екосистем;
• хімічний склад живих організмів, їхній вплив на історію земних хімічних елементів, міграцію та накопичення цих елементів;
• вплив технічного прогресу на процеси у біосфері.

вміти:

• встановлювати оптимальні потреби живих організмів у різних хімічних елементах;
• виявляти напрямки міграційного потоку хімічних елементів та енергії в екосистемі та біосфері;
• визначати тип міграції хімічного елементу, її зовнішні та внутрішні чинники;
• оцінювати коефіцієнти біологічного поглинання, градієнти та контрастність геохімічних бар’єрів. визначати шляхи міграції хімічних речовин у навколишньому середовищі.
• аналізувати склад живої, біогенної та біокісної речовин.

Зміст дисципліни (тематика):

Тема 1. Методологічна основа біогеохімії. Історія виникнення наукового напрямку.

Тема 2. Біосфера та вчення В.І. Вернадського про біосферу.

Тема 3. Органічні сполуки та їх трансформація за участю мікроорганізмів.

Тема 4. Ґрунт та роль ґрунту в розвитку біосфери. Роль мікроорганізмів у ґрунтотвірних процесах

Тема 5. Біогеохімічні функції живої речовини.

Тема 6. Біологічний кругообіг речовин у природі. Особливості кругообігу у системі ґрунт-рослина в біоценозах та агроценозах різних природних зон. Видовий аналіз мікробних ценозів.

Тема 7. Біогеохімічні цикли хімічних елементів та роль мікроорганізмів у них.

Тема 8. Ноосфера. Техногенна міграція елементів та участь мікроорганізмів у цьому процесі.