Микробиология - Гусев М.В.
Скачать (прямая ссылка):
Пурпурные и зеленые серобактерии, характеризующиеся близкими .потребностями в факторах среды, часто сосуществуют вместе в освещенных анаэробных водных средах (пресных или соленых), богатых сульфидом. Ими могут быть серные источники с температурой порядка 35—44°, пруды, канавы, болота. Основные места обитания фототрофных серобактерий — пресные озера, где в зависимости от типа •водоема бактерии развиваются в виде слоя близко к поверхности или .наоборот в придонной зоне. Другим местом обитания пурпурных и зеленых серобактерий служат озера и заливы с морской водой. В открытом море представителей этих групп не обнаружено. Исключение составляет Черное море, где были найдены фототрофные серобактерии.
Пурпурные несерные бактерии имеют свою экологическую нишу. Как правило, они не развиваются в зонах активного роста фототроф-шых серобактерий. Благоприятные условия для роста несерных пур-щурных бактерий, более чувствительных к сульфиду, но менее чувствительных к O2, создаются в местах, богатых органическими веществами. Такими местами являются мелкие пресные водоемы с застойной водой (пруды, канавы, озера). Некоторые виды обитают в болотах с pH около 5,5 (Rhodopseudomonas acidophila, Rh. palustris). Хорошо • снабжаемые водой почвы, такие как рисовые поля, также благоприятны для роста несерных пурпурных бактерий. Их находят и в морской .воде (заливы, прибрежные зоны), болотах и озерах с высокой кон-
13 У прохлорофит пищевые потребности не определены, так как их не удалось культивировать в лаборатории.
290
центрацией соли, однако массовых скоплений несерные пурпурные бактерии в этих местах не образуют. Наиболее часто встречающийся вид — Rhodopseudomonas sulfidophila. У большинства представителей семейства Rhodospirillaceae, обитающих в местах с высокой концентрацией соли, нет в ней абсолютной потребности, поэтому такие формы можно отнести к галотолерантным. Только некоторые штаммы Rh. sulfidophila, вероятно, облигатно зависят от соли.
Первый представитель зеленых скользящих бактерий Chloroflexus aurantiacus был выделен из термального источника, где рос, формируя пленку толщиной несколько миллиметров. Позднее термофильные штаммы этого вида были найдены во многих нейтральных и щелочных горячих источниках с температурой от 45 до 75°, где условия, как правило, микроаэробные. Часто Chloroflexus образует смешанные популяции с термофильными цианобактериями рода Synechococcus.. Вскоре из придонных слоев пресных озер были выделены мезофиль-ные аналоги Chloroflexus с оптимальной температурой роста 20—25а. В планктоне пресноводного озера в анаэробной зоне со слабой освещенностью, не содержащей сульфида, была обнаружена Chloronema, отличающаяся от Chloroflexus наличием в клетках газовых вакуолей. Из озерного ила, содержащего H2S, выделен Oscillochloris.
В группе цианобактерии достигнуто наибольшее среди фототрофных прокариот приспособление к широкому диапазону внешних условий, обусловившее их почти повсеместное распространение. Эти организмы встречаются во льдах и в горячих источниках с температурой до 70—80°, обитают в пресных водоемах разного типа, в морях и океанах, в почвах и пустынях. В экономическую проблему выросло наблюдаемое в ряде водоемов чрезмерное массовое развитие цианобактерии, поскольку виды, доминирующие в этом процессе, токсичны для беспозвоночных, рыб и домашних животных. Подобные явления описаны для ряда внутренних водоемов нашей страны и других стран мира.
В силу того что цианобактерии максимально не зависят от органических соединений внешней среды, они являются «пионерами жизни» и, т. е. первыми развиваются там, где жизнь разрушена в результате вмешательства человека или сил природы. Например, в 1883 г. после извержения вулкана Кракатау, расположенного на острове того же названия в Индийском океане, когда все живое было уничтожено на обширной территории, первыми организмами, начавшими рост в этих условиях, были азотфиксирующие цианобактерии.
Некоторые фототрофные прокариоты существуют в ассоциациях с другими организмами. Таковы ассоциации ряда зеленых серобактерий с хемоорганотрофными бактериями, прохлорофит с асцидиями, цианобактерии с грибами, мхами, папоротниками, водорослями, высшими растениями. Если в симбиозах, где один из компонентов — азот-
14 Учитывая это, некоторые исследователи высказывают предположение, что цианобактерии были первыми организмами, заселившими Землю в те времена, когда на ней возникла жизнь. Это предположение не представляется обоснованным. Независимость цианобактерии от сложных органических веществ внешней среды, их способность строить все вещества тела из CO2, N2 и минеральных солей предполагает высокий уровень развития биосинтетических способностей, что обеспечивается функционированием хорошо развитого ферментного аппарата. Этот уровень не может возникнуть без предшествующего ему длительного процесса эволюционных поисков и проб. Поэтому понятие «пионеры жизни» в настоящее время неадекватно этому понятию*, когда речь идет о первичном происхождении жизни.
101/,*
291;
фиксирующие цианобактерии, установлено, что они в первую очередь снабжают партнера связанным азотом, то в других случаях конкретная природа связей между симбионтами не ясна.
