Жизнь микробов в экстремальных условиях - Кашнер Д.
Скачать (прямая ссылка):
щества растительного и почвенного происхождения, особенно в горных реках и потоках, является результатом микробной активности, проявляющейся нередко при температурах ниже 5°С (Kaushik, Hynes, 1968, 1971). Установлено, например, что существенным, а может быть, и наиболее важным источником энергии в потоках служит аллохтонный детрит, образующийся прежде всего из опавших листьев (Teal, 1957; Peterson, Cummins,
1974). Известно также, что опавшие листья разлагаются в потоках под действием бактерий и грибов, причем нередко животные получают питательные вещества не из самих листьев, а от разлагающих их микроорганизмов (Mackay, Kalff, 1973; Triska, 1970; Cummins et al., 1972, 1973). Скорость разложения листьев в лесном потоке, температура воды которого колебалась осенью и зимой от 0,1 до 11°С, составляла от 0,5 до 2% в сутки (Peterson, Cummins, 1974). Скорость разложения листьев микроорганизмами зависела от типа листьев, а не от сезонных колебаний температуры. Кроме того, интенсивность дыхания микроорганизмов на поверхности листьев составляла от 0,02 до 7,0 мкл О2 на 1 мг обеззоленного и высушенного материала в час. Максимальная активность (7,0 мкл Оа) была зарегистрирована на листьях гикори при 5°С. Значительная микробная активность наблюдалась даже при температурах около точки замерзания. В лесном ручье, температура воды которого колебалась в течение года от 0 до 22°С, максимальная интенсивность дыхания бактерий на листьях была отмечена летом, в то время как зимой основными микроорганизмами, разлагающими листья, были грибы (Triska,
1970). Разложение целлюлозы in situ в быстрых потоках шотландских возвышенностей занимало от 12 до 40 нед (Egglishaw, 1972). Хотя температура, при которой осуществлялся этот процесс, в работе и не указана, но если учесть географическое расположение этих потоков, то можно предположить, что она не превышала 5°С.
Распространение психрофильных и психротрофных бактерий в родниках и колодцах представляет особый интерес в связи с изучением источников загрязнения молочных и других пищевых продуктов психротрофными организмами (Dempster, 1968). В колодезной и родниковой воде, которой пользуются на фермах, было найдено свыше 102 психротрофов в 1 мл (инкубация при 3°С; Druce, Thomas, 1970). Свыше 80% психротрофов, выделенных из этих источников, оказались грамотрицательными несбраживающими палочковидными формами, включая Achromobacter, а также флуоресцирующие и нефлуоресцирующие виды Pseudomonas. Напротив, среди организмов, выделенных из той же воды при температуре 30°С, свыше 30% относилось к Е. coli. Эти ре-. зультаты подтверждаются и другими наблюдениями; можно считать, что в воде, которой пользуются на молочных фермах,
содержится до 103 психротрофных организмов в 1 мл. Некоторые из них, в том числе Pseudomonas fluorescens и Flavobacterium, часто приводят к порче молочных продуктов (Rhodes, 1959; Druce, Thomas, 1970). Оба этих организма хорошо растут при температурах ниже 5°С (Stanier et al., 1966).
VII. почвы
В большинстве районов наиболее неустойчивыми температурами отличаются почвы. Температура многих районов на Земле опускается зимой ниже точки замерзания, а летом поднимается до 30°С и выше. Однако есть много областей с умеренным климатом, где температура почвы никогда не достигает 20°С (Gray, Williams, 1971; Okafor, 1966). В полярных районах температура почвы способна опускаться в течение года значительно ниже точки замерзания, в то время как в некоторых сухих долинах Антарктики температура на поверхности скал, где часто обитают бактерии и примитивные растения, колеблется от 0°С и ниже до 32°С и выше (Rudolph, 1966). Неустойчивость температурных условий в большинстве мест на Земле определяет диапазон температур роста почти всех распространенных здесь микроорганизмов. Бактерии, которые обычно встречаются в почвах районов с умеренным климатом, являются психротрофными и могут, как правило, расти в широкой области температур (Druce, Thomas, 1970; Ingram,' 1965). Многие «типично» мезофильные почвенные бактерии, например различные виды Bacillus, Clostridium и Pseudomonas, а также прочие грамотрнцательные бактерии, способны расти при температурах от 0°С и ниже до 40°С (Buchanan, Gibbons, 1974; Druce, Thomas, 1970). Yersinia pestis растет как при —2°C, так и при 40°С; есть сообщение, что она встречается в почве (Домарадский и др., 1968). Было обнаружено также, что от 1 до 86% бактерий в почвах районов с умеренным климатом способны расти при 0°С (Stokes, Redmond, 1966). По данным других авторов, примерно от 5 до 15% (Biederbeck, Campbell, 1971; Campbell et al., 1973; Lochhead, 1924) и 75% (Druce, Thomas, 1970) представителей микрофлоры почв умеренного климата растут при температурах ниже 5°С. Тем не менее оптимальная температура роста преобладающих микроорганизмов, выделенных из постоянно холодных полярных почв, была значительно выше, чем самые высокие температуры in situ (Flint, Stout, 1960; Straka, Stokes, 1960). Очевидно, в условиях умеренного климата активность микроорганизмов проявляется в почвах в основном в наиболее теплое время года; в ряде случаев психро-фильные бактерии в почвах районов с умеренным климатом не удалось обнаружить даже зимой (Larkin, 1970).
