С чем связано широкое распространение бактерий на нашей Земле?

Коротко: бактерии повсюду, потому что они чрезвычайно простые, гибкие и быстро эволюционирующие живые системы, способные питаться почти чем угодно и переживать почти всё. Чуть подробнее по причинам.

1. Колоссальное метаболическое разнообразие
   — Есть фототрофы (в т.ч. цианобактерии), есть хемолитотрофы, «питающиеся» неорганикой (H₂, H₂S, NH₃, Fe²⁺, даже камнями в шахтах).
   — Могут дышать кислородом, а могут обходиться без него (нитраты, сульфаты, железо, CO₂ как акцепторы электронов; ферментация).
   — Умеют фиксировать азот из воздуха, окислять/восстанавливать металл-ионы, метан и т.п. Это открывает им доступ к нишам, где другим просто нечего есть.

2. Быстрое размножение и огромные популяции
   — Деление надвое занимает минуты–часы.
   — Большие численности + короткие поколения ⇒ высокая скорость эволюции, быстрый отбор полезных мутаций и устойчивостей.

3. Генетическая «пластичность»
   — Горизонтальный перенос генов (трансформация, конъюгация, трансдукция) мгновенно разносит полезные гены по сообществам: устойчивость к антибиотикам, новые ферменты, пути метаболизма.
   — Плазмиды и мобильные элементы ускоряют адаптацию под локальные условия.

4. Простота устройства и низкие потребности
   — Одноклеточные, небольшой геном, мало «дорогих» органелл ⇒ низкая стоимость существования.
   — Крошечный размер даёт огромное отношение площади к объёму, эффективный обмен с средой и возможность жить в микронешах: в трещинах минералов, на пылинках, в биоплёнках.

5. Устойчивость к экстремумам
   — Есть формы, переносящие высокую/низкую температуру, давление, радиацию, засоление, кислотность/щелочность.
   — Образуют споры, цисты и «спящие» (VBNC) состояния — переживают голод, высушивание, заморозку и возвращаются к активной жизни при первом удобном случае.
   — Эффективные системы репарации ДНК и антиоксидантные механизмы.

6. Умение строить сообщества
   — Биоплёнки на камнях, трубах, зубной эмали и т.д. дают защиту, коллективные ферменты, обмен метаболитами.
   — «Кворум-сенсинг» координирует поведение: вместе легче выдержать стресс и освоить ресурс.

7. Симбиозы с другими организмами
   — В растениях (ризобии, азотфиксаторы), в животных (кишечник, кожа), в лишайниках и т.п. Симбиоз даёт стабильное «жильё» и питание; хозяева, в свою очередь, получают витамины, ферменты, защиту.

8. Эффективное расселение
   — Переносятся ветром (аэрозоли, пыль), водой, почвой, мигрирующими животными, насекомыми и человеком (сельское хозяйство, транспорт, медицина).
   — Каждая новая поверхность и микроклимат быстро «заселяются» случайно занесёнными клетками.

9. Древность и время на адаптацию
   — Они одни из самых древних обитателей планеты (первые следы — миллиарды лет назад), успели «перебрать» и освоить почти все возможные экологические ниши и даже изменить планету (кислородная революция).

10. Роль в круговоротах веществ
    — Участвуют во всех биогеохимических циклах: углерод, азот, сера, железо, фосфор. Там, где идёт превращение вещества, бактериям есть работа — значит, они там будут.

Итог: сочетание метаболической изобретательности, минимальных требований, высокой скорости эволюции, механизмов выживания и расселения, плюс миллиарды лет на «обкатку» — вот почему бактерии так широко распространены на Земле.