Зміст
Бактерії — це не просто дрібні клітини під мікроскопом. Вони формують грунти, на яких росте їжа, регулюють вміст вуглецю в атмосфері, захищають організм людини від шкідливих мікробів і навіть впливають на поведінку через кишковий мікробіом. Питання про їхню кількість виходить далеко за межі академічної цікавості: воно стосується майбутнього медицини, сільського господарства та екології планети. Науковці вже внесли до баз даних понад сорок тисяч видів бактерій, які мають наукові назви. Реальна ж цифра, за різними оцінками, сягає від мільйонів до трильйонів — і це лише верхівка величезного айсберга, більшість якого досі прихована від людського ока.
Справжня кількість видів бактерій залишається однією з найбільших загадок сучасної біології. На відміну від тварин чи рослин, де види часто визначаються за здатністю схрещуватися, у бактерій усе інакше. Вони розмножуються безстатевим шляхом, постійно обмінюються генами через горизонтальний перенос і швидко мутують. Через це межі між видами розмиті, а методи підрахунку залежать від того, чи рахуємо ми лише ті, що ростуть у лабораторії, чи всі, чиї сліди знаходять у зразках ДНК з грунту, води чи кишечника. Така невизначеність не зупиняє дослідження — навпаки, вона підштовхує до створення нових технологій, які поступово розкривають приховане різноманіття.
Розуміння масштабів бактеріального світу безпосередньо впливає на практичні рішення. У сільському господарстві України, де чорноземи багаті на мікроорганізми, знання про місцеві види допомагає створювати ефективні біодобрива та засоби захисту рослин. У медицині відкриття нових штамів відкриває шлях до антибіотиків, здатних боротися з резистентними патогенами. А в екології бактерії відіграють ключову роль у кругообігу речовин — без них планета просто не змогла б підтримувати життя в нинішньому вигляді. Далі ми розглянемо, як саме наука підходить до підрахунку цих невидимих організмів і чому більшість з них залишається невідомою навіть у 2026 році.
Чому визначити вид бактерії так непросто
У світі еукаріотів вид — це група організмів, які можуть схрещуватися між собою і давати плодюче потомство. Бактерії ж живуть за іншими правилами. Вони не мають статевого розмноження в класичному розумінні, а їхні клітини постійно обмінюються фрагментами ДНК з «сусідами» навіть з різних родів. Це явище називають горизонтальним переносом генів, і воно сильно розмиває межі між видами.
Сучасна мікробіологія використовує кілька підходів одночасно. Найпоширеніший — аналіз послідовності гена 16S рРНК. Якщо схожість перевищує 97 відсотків, бактерії вважають одним операційним таксономічним одиницям (OTU). Для точнішого поділу застосовують середню нуклеотидну ідентичність (ANI) на рівні 95–96 відсотків усього геному. Проте навіть ці цифри не завжди відображають реальну екологічну роль організмів. Два штами можуть мати майже ідентичну ДНК, але жити в зовсім різних умовах і виконувати різні функції.
Додаткову складність створює те, що більшість бактерій не піддається лабораторному вирощуванню. Традиційні методи культивування на поживних середовищах дозволяють вивчати менше одного відсотка від усього різноманіття. Решта існує лише у вигляді генетичних послідовностей, видобутих безпосередньо з навколишнього середовища. Такі «некультивовані» бактерії часто називають «мікробним темним матеріялом» — вони впливають на екосистеми, але залишаються практично невивченими.
Скільки видів бактерій уже описано
Станом на 2025–2026 роки сучасні таксономічні бази фіксують понад 43 тисячі видів бактерій, які мають унікальні ідентифікатори в геномних каталогах. База LPSN (List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature) налічує понад 20 тисяч валідно опублікованих назв, які відповідають суворим правилам Міжнародного кодексу номенклатури прокаріотів. Різниця пояснюється тим, що багато нових видів описують на основі повних геномів, зібраних метагеномними методами, без традиційного культивування.
Важливо розуміти, що наявність назви ще не означає глибокого вивчення. Дослідження 2025 року показало: майже 74 відсотки з 43 тисяч видів у базі GTDB жодного разу не згадувалися в наукових публікаціях поза таксономічними описами. Лише десять видів — переважно кишкова паличка, золотистий стафілокок та кілька модельних організмів — припадає половина всієї бактеріологічної літератури. Це створює сильний перекіс: ми добре знаємо патогени та лабораторні штами, але майже нічого про бактерії, які живуть у глибоких шарах грунту чи на дні океану.
Лише крихітна частка відсотка від реального бактеріального різноманіття доступна для повноцінного лабораторного вивчення — і це один з найважливіших викликів сучасної мікробіології.
Методи оцінки загальної кількості видів бактерій
Оцінки загальної кількості видів бактерій на Землі сильно різняться залежно від підходу. Одні вчені екстраполюють дані з невеликих зразків на всю планету, інші будують математичні моделі на основі розподілу чисельності. Результат — діапазон від кількох мільйонів до трильйонів.
У 2016 році дослідники з Індіанського університету опублікували в PNAS роботу, де застосували закони масштабування біорізноманіття. Вони зібрали дані з тисяч зразків з різних екосистем і дійшли висновку, що на Землі існує приблизно 10¹¹–10¹² мікробних видів (бактерії, археї та мікроскопічні гриби). Це означає, що описано менше 0,001 відсотка. У 2017 році інша група оцінила загальну кількість видів на планеті в 1–6 мільярдів, з яких бактерії становлять 70–90 відсотків.
Проте не всі згодні з такими високими цифрами. У 2019 році в журналі PLoS Biology вийшла робота Louca та колег, яка на основі глобального аналізу зразків ДНК оцінила кількість прокаріотичних OTU приблизно в 0,8–1,6 мільйона. Різниця виникає через різні припущення: одні моделі вважають, що кожне нове середовище додає багато унікальних видів, інші враховують, що одні й ті самі бактерії можуть зустрічатися в різних куточках планети.
| Дослідження / Джерело | Оцінка кількості видів | Метод | Рік |
| Locey & Lennon (PNAS) | 10¹¹ – 10¹² мікробних видів | Закони масштабування + логнормальна модель | 2016 |
| Larsen et al. (QRB) | 1–6 мільярдів загалом (бактерії — більшість) | Екстраполяція з хазяїв | 2017 |
| Louca et al. (PLoS Biology) | 0,8–1,6 мільйона прокаріотичних OTU | Глобальний ценз на основі зразків ДНК | 2019 |
| GTDB / LPSN (сучасні бази) | Понад 43 000 описаних / >20 000 валідних назв | Геномна таксономія та номенклатура | 2022–2026 |
Кожна нова оцінка змушує переглядати попередні уявлення. Важливо не те, яка цифра «правильна», а те, що навіть найнижчі оцінки показують: описано лише малу частку реального різноманіття. Це відкриває величезний простір для майбутніх відкриттів.
Де живе найбільше видів бактерій
Бактерії заселили практично всі середовища на Землі — від гарячих джерел з температурою понад 100 °C до вічної мерзлоти й глибоководних жолобів. Найбільше різноманіття зазвичай фіксують у грунті. В одному грамі родючого чорнозему може міститися до 10 мільярдів бактеріальних клітин і кілька тисяч різних видів. Океанські відклади та ризосфера рослин також належать до найбагатших екосистем.
У тілі людини бактеріальне різноманіття значно скромніше — зазвичай 500–1500 видів у кишечнику однієї особи. Проте глобально мікробіом людей, тварин і рослин додає мільйони унікальних штамів. Екстремальні середовища, такі як кислотні шахтні води чи гейзери, дають особливо цікаві адаптовані форми, які виробляють унікальні ферменти для промисловості.
| Середовище | Приблизна кількість видів | Кількість клітин (орієнтовно) | Особливості |
| Родючий ґрунт (1 г) | 1000–10 000 | 10⁹–10¹⁰ | Найвище різноманіття на одиницю об’єму |
| Океан (глобально) | Мільйони OTU | ~10²⁹ | Домінують фотосинтезуючі та хемолітотрофні форми |
| Кишечник людини | 500–1500 на особу | ~10¹³–10¹⁴ | Сильний вплив на імунітет та метаболізм |
| Глибоководні відклади | Десятки тисяч унікальних | Дуже висока | Багато анаеробних та хемосинтезуючих видів |
Чому більшість бактерій залишається невідомою
Головна причина — технічні обмеження. Багато бактерій потребують для росту специфічних умов: певного тиску, температури, присутності інших мікробів або речовин, які важко відтворити в лабораторії. Деякі ростуть надзвичайно повільно — поділ клітини раз на кілька тижнів або місяців. Інші живуть у симбіозі і гинуть без партнера.
Друга причина — історичний фокус досліджень. Мікробіологія зароджувалася як наука про хвороби. Тому першими вивчали патогени та організми, корисні для промисловості. Бактерії, які не викликають захворювань і не мають очевидного застосування, довго залишалися поза увагою. Лише з появою метагеноміки та проектів на кшталт Earth Microbiome Project ситуація почала змінюватися.
Сучасні технології — метагеномне секвенування, культуроміка та штучний інтелект для аналізу геномів — дозволяють описувати нові види в десятки разів швидше, ніж це було можливо ще десять років тому.
Практичне значення знань про кількість видів бактерій
Кожний новий відкритий вид — це потенційне джерело ферментів для біотехнології, нових антибіотиків або штамів для відновлення деградованих грунтів. Багато сучасних ліків та промислових каталізаторів походять саме від бактерій, які раніше вважалися «некультивованими». Екстремофіли, наприклад, дають термостабільні ферменти для ПЛР-тестів та виробництва біопалива.
В українському контексті це особливо актуально. Чорноземи містять унікальні мікробні угруповання, які формувалися тисячоліттями. Знання їхнього складу допомагає створювати локальні біопрепарати, що підвищують врожайність без надмірного використання хімічних добрив. У медицині розуміння глобального різноманіття патогенів та їхніх нешкідливих «родичів» дозволяє краще прогнозувати появу нових інфекцій та розробляти стратегії стримування антибіотикорезистентності.
Майбутнє вивчення бактеріального світу пов’язане з інтеграцією даних з усього світу. Проекти з секвенування тисяч зразків одночасно, розвиток портативних секвенаторів та алгоритмів машинного навчання вже зараз змінюють уявлення про те, скільки видів насправді існує. Кожне нове дослідження не просто додає цифри — воно переписує наше розуміння того, як влаштоване життя на планеті.
Бактерії були на Землі задовго до появи людини і, ймовірно, залишаться після нас. Їхня кількість — це не абстрактна статистика. Це міра того, наскільки глибоко ми ще не пізнали власний дім. І чим більше ми дізнаємося про ці невидимі світи, тим краще зможемо використовувати їхній потенціал на користь усього живого.
