Почему бактерии бывают зелёные и пурпурные?

Зелёный или пурпурный цвет бактерий создают не «краски» в обычном смысле, а светопоглощающие пигменты. Чаще всего речь идёт о фотосинтезирующих бактериях, которые используют свет как источник энергии.

У растений основной зелёный пигмент — хлорофилл. У многих бактерий есть похожие, но не одинаковые вещества: бактериохлорофиллы. Они поглощают другие участки солнечного спектра, в том числе инфракрасный свет, который растения используют хуже. Поэтому бактерии могут жить там, где света мало или где уже «отфильтрованы» нужные растениям лучи: в донных осадках, мутной воде, серных источниках.

Зелёными выглядят, например, зелёные серобактерии и некоторые другие фототрофные бактерии. В их клетках есть бактериохлорофиллы c, d или e, собранные в особые светособирающие структуры — хлоросомы. Такие пигменты особенно хорошо улавливают слабый свет. Окраска может быть оливковой, жёлто-зелёной, тёмно-зелёной или буроватой — зависит от сочетания пигментов и условий среды.

Пурпурные бактерии содержат бактериохлорофилл a или b и много каротиноидов. Каротиноиды бывают жёлтыми, оранжевыми, красными и коричневыми; вместе с бактериохлорофиллом они дают розовый, красный, фиолетовый, пурпурный или тёмно-бурый оттенок. Эти пигменты не только помогают ловить свет, но и защищают клетки от повреждения слишком ярким освещением.

Важно, что «зелёные бактерии» и «пурпурные бактерии» — не обязательно близкие родственники. Это скорее названия групп, объединённых окраской, типом пигментов и способом фотосинтеза. Многие из них проводят бескислородный фотосинтез: в отличие от растений и цианобактерий, они обычно не выделяют кислород. Некоторые используют вместо воды сероводород, водород, органические вещества или соединения железа.

Поэтому цвет для таких бактерий — это результат приспособления к своей световой нише: разные пигменты позволяют разным видам «делить» солнечный свет и существовать рядом, не конкурируя за совершенно одинаковые лучи.