Зміст
Бактерии — это не просто крошечные клетки под микроскопом. Они формируют почвы, на которых растет наша пища, регулируют содержание углерода в атмосфере, защищают организм человека от вредных микробов и даже влияют на наше поведение через кишечный микробиом. Вопрос об их количестве выходит далеко за рамки академического любопытства: он напрямую касается будущего медицины, сельского хозяйства и экологии всей планеты. Ученые уже внесли в базы данных более сорока тысяч видов бактерий с официальными научными названиями. Реальная же цифра, по разным оценкам, колеблется от миллионов до триллионов — и это лишь вершина огромного айсберга, большая часть которого до сих пор скрыта от человеческих глаз.
Истинное количество видов бактерий остается одной из самых больших загадок современной биологии. В отличие от животных или растений, где виды часто определяются по способности к скрещиванию, у бактерий все устроено иначе. Они размножаются бесполым путем, постоянно обмениваются генами через горизонтальный перенос и быстро мутируют. Из-за этого границы между видами размыты, а методы подсчета зависят от того, учитываем ли мы только те, что успешно растут в лаборатории, или все, чьи следы обнаруживают в образцах ДНК из почвы, воды или кишечника. Такая неопределенность не тормозит исследования — напротив, она подстегивает создание новых технологий, которые постепенно раскрывают скрытое разнообразие.
Понимание масштабов бактериального мира напрямую влияет на практические решения. В сельском хозяйстве Украины, где черноземы богаты микроорганизмами, знания о местных видах помогают создавать эффективные биологические удобрения и средства защиты растений. В медицине открытие новых штаммов прокладывает путь к антибиотикам, способным побеждать резистентные патогены. А в экологии бактерии играют ключевую роль в круговороте веществ — без них планета просто не смогла бы поддерживать жизнь в нынешнем виде. Далее мы разберем, как именно наука подходит к подсчету этих невидимых организмов и почему большинство из них остается неизвестным даже в 2026 году.
Почему определить вид бактерии так непросто
В мире эукариот вид — это группа организмов, которые могут скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство. Бактерии же живут по совсем другим правилам. Они не имеют полового размножения в классическом смысле, а их клетки постоянно обмениваются фрагментами ДНК с «соседями» даже из разных родов. Это явление называют горизонтальным переносом генов, и оно сильно размывает границы между видами.
Современная микробиология использует сразу несколько подходов. Самый распространенный — анализ последовательности гена 16S рРНК. Если сходство превышает 97 процентов, бактерии относят к одной операционной таксономической единице (OTU). Для более точного разделения применяют среднюю нуклеотидную идентичность (ANI) на уровне 95–96 процентов всего генома. Однако даже эти показатели не всегда отражают реальную экологическую роль организмов. Два штамма могут иметь почти идентичную ДНК, но жить в совершенно разных условиях и выполнять разные функции.
Дополнительную сложность создает то, что большинство бактерий не поддается лабораторному выращиванию. Традиционные методы культивирования на питательных средах позволяют изучать менее одного процента от всего разнообразия. Остальные существуют только в виде генетических последовательностей, извлеченных прямо из окружающей среды. Такие «некультивируемые» бактерии часто называют «микробной темной материей» — они влияют на экосистемы, но остаются практически неизученными.
Сколько видов бактерий уже описано
По состоянию на 2025–2026 годы современные таксономические базы фиксируют более 43 тысяч видов бактерий, имеющих уникальные идентификаторы в геномных каталогах. База LPSN (List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature) насчитывает более 20 тысяч валидно опубликованных названий, которые соответствуют строгим правилам Международного кодекса номенклатуры прокариот. Разница объясняется тем, что многие новые виды описывают на основе полных геномов, собранных метагеномными методами, без традиционного культивирования.
Важно понимать, что наличие названия еще не означает глубокого изучения. Исследование 2025 года показало: почти 74 процента из 43 тысяч видов в базе GTDB ни разу не упоминались в научных публикациях за пределами таксономических описаний. Лишь на десять видов — преимущественно кишечную палочку, золотистый стафилококк и несколько модельных организмов — приходится половина всей бактериологической литературы. Это создает серьезный перекос: мы хорошо знаем патогены и лабораторные штаммы, но почти ничего о бактериях, обитающих в глубоких слоях почвы или на дне океана.
Лишь крошечная доля процента от реального бактериального разнообразия доступна для полноценного лабораторного изучения — и это один из самых важных вызовов современной микробиологии.
Методы оценки общей численности видов бактерий
Оценки общего количества видов бактерий на Земле сильно различаются в зависимости от подхода. Одни ученые экстраполируют данные из небольших образцов на всю планету, другие строят математические модели на основе распределения численности. В итоге диапазон — от нескольких миллионов до триллионов.
В 2016 году исследователи из Индианского университета опубликовали в PNAS работу, где применили законы масштабирования биоразнообразия. Они собрали данные с тысяч образцов из разных экосистем и пришли к выводу, что на Земле существует примерно 10¹¹–10¹² микробных видов (бактерии, археи и микроскопические грибы). Это означает, что описано менее 0,001 процента. В 2017 году другая группа оценила общее количество видов на планете в 1–6 миллиардов, из которых бактерии составляют 70–90 процентов.
Однако не все согласны с такими высокими цифрами. В 2019 году в журнале PLoS Biology вышла работа Louca и коллег, которая на основе глобального анализа образцов ДНК оценила количество прокариотических OTU примерно в 0,8–1,6 миллиона. Разница возникает из-за разных предположений: одни модели считают, что каждая новая среда добавляет множество уникальных видов, другие учитывают, что одни и те же бактерии могут встречаться в разных уголках планеты.
| Исследование / Источник | Оценка количества видов | Метод | Год |
| Locey & Lennon (PNAS) | 10¹¹ – 10¹² микробных видов | Законы масштабирования + логнормальная модель | 2016 |
| Larsen et al. (QRB) | 1–6 миллиардов всего (бактерии — большинство) | Экстраполяция от хозяев | 2017 |
| Louca et al. (PLoS Biology) | 0,8–1,6 миллиона прокариотических OTU | Глобальная перепись на основе образцов ДНК | 2019 |
| GTDB / LPSN (современные базы) | Более 43 000 описанных / >20 000 валидных названий | Геномная таксономия и номенклатура | 2022–2026 |
Каждая новая оценка заставляет пересматривать прежние представления. Важно не то, какая цифра «правильная», а то, что даже самые скромные оценки показывают: описана лишь малая часть реального разнообразия. Это открывает огромный простор для будущих открытий.
Где обитает наибольшее количество видов бактерий
Бактерии заселили практически все среды на Земле — от горячих источников с температурой выше 100 °C до вечной мерзлоты и глубоководных желобов. Наибольшее разнообразие обычно фиксируют в почве. В одном грамме плодородного чернозема может содержаться до 10 миллиардов бактериальных клеток и несколько тысяч разных видов. Океанские отложения и ризосфера растений тоже относятся к самым богатым экосистемам.
В теле человека бактериальное разнообразие значительно скромнее — обычно 500–1500 видов в кишечнике одного человека. Однако глобально микробиом людей, животных и растений добавляет миллионы уникальных штаммов. Экстремальные среды, такие как кислотные шахтные воды или гейзеры, дают особенно интересные адаптированные формы, которые производят уникальные ферменты для промышленности.
| Среда | Примерное количество видов | Количество клеток (ориентировочно) | Особенности |
| Плодородная почва (1 г) | 1000–10 000 | 10⁹–10¹⁰ | Наивысшее разнообразие на единицу объема |
| Океан (глобально) | Миллионы OTU | ~10²⁹ | Доминируют фотосинтезирующие и хемолитотрофные формы |
| Кишечник человека | 500–1500 на человека | ~10¹³–10¹⁴ | Сильное влияние на иммунитет и метаболизм |
| Глубоководные отложения | Десятки тысяч уникальных | Очень высокая | Много анаэробных и хемосинтезирующих видов |
Почему большинство бактерий остается неизвестным
Главная причина — технические ограничения. Многие бактерии требуют для роста специфических условий: определенного давления, температуры, присутствия других микробов или веществ, которые сложно воспроизвести в лаборатории. Некоторые растут чрезвычайно медленно — деление клетки происходит раз в несколько недель или месяцев. Другие живут в симбиозе и погибают без партнера.
Вторая причина — исторический фокус исследований. Микробиология зарождалась как наука о болезнях. Поэтому в первую очередь изучали патогены и организмы, полезные для промышленности. Бактерии, которые не вызывают заболеваний и не имеют очевидного практического применения, долго оставались в тени. Только с появлением метагеномики и проектов вроде Earth Microbiome Project ситуация начала меняться.
Современные технологии — метагеномное секвенирование, культуромика и искусственный интеллект для анализа геномов — позволяют описывать новые виды в десятки раз быстрее, чем это было возможно еще десять лет назад.
Практическое значение знаний о количестве видов бактерий
Каждый новый открытый вид — это потенциальный источник ферментов для биотехнологии, новых антибиотиков или штаммов для восстановления деградированных почв. Многие современные лекарства и промышленные катализаторы происходят именно от бактерий, которые раньше считались «некультивируемыми». Экстремофилы, например, дают термостабильные ферменты для ПЦР-тестов и производства биотоплива.
В украинском контексте это особенно актуально. Черноземы содержат уникальные микробные сообщества, формировавшиеся тысячелетиями. Знания об их составе помогают создавать локальные биопрепараты, повышающие урожайность без чрезмерного использования химических удобрений. В медицине понимание глобального разнообразия патогенов и их безвредных «родственников» позволяет лучше прогнозировать появление новых инфекций и разрабатывать стратегии сдерживания антибиотикорезистентности.
Будущее изучения бактериального мира связано с интеграцией данных со всего мира. Проекты по секвенированию тысяч образцов одновременно, развитие портативных секвенаторов и алгоритмов машинного обучения уже сейчас меняют представления о том, сколько видов на самом деле существует. Каждое новое исследование не просто добавляет цифры — оно переписывает наше понимание того, как устроена жизнь на планете.
Бактерии были на Земле задолго до появления человека и, вероятно, останутся после нас. Их количество — это не абстрактная статистика. Это мера того, насколько глубоко мы еще не познали собственный дом. И чем больше мы узнаем об этих невидимых мирах, тем лучше сможем использовать их потенциал на благо всего живого.
