Жизнь микробов в экстремальных условиях - Кашнер Д.
Скачать (прямая ссылка):
Гетеротрофная активность природных бактериальных популяций в морской воде, придонных осадках и льдах Арктики и Антарктики
Район Проба Субстрат Температура, Общая V'max1 W со- Кругооборот, Дыхание, Источник
in situ, UC мкг-л_1-ч-1Х МКГ-Л-^Ч^Х ч-Ю2 , % данных
XI О-* ХЮ-2 ,
Арктика Лед Глутамино 0 0,1---2,2 1,4---13,3 60---86 Morita et
вая кислота ah, 1977
Морская вода То же 0 0,1---17 0,1-7,1 0,2---68 44---76
Осадки » 0 2,0---170 1,0---59 --- 32---65
Антарктика Морская вода » 0 0,11 --- --- --- Gillespie
et al., 1976
Антарктика То же » 0 0,2---8,7 --- 1,1---123 51---77 Morita,
Глюкоза 0 о --- 5,7---48 21---36 1975
0
сл
1
00
Тирозин 0 0,4 --- 50 9
Лизин 0 0,07 37 4
Относительно медленное превращение глутаминовой кислоты (20--12 300 ч), казалось бы, не соответствует присутствию значительных количеств бактерий в этих водах. Однако известно, что высокая скорость кругооборота питательных веществ может наблюдаться там, где их концентрация и активность фитопланктона довольно низки, как это было показано для Средиземного моря и Гольфстрима (Banoub, Williams, 1973).
Становится все более и более очевидным, что активность микроорганизмов на большой глубине в океанах незначительна. Снижение микробной активности здесь может быть обусловлено прежде всего либо наличием очень малочисленной популяции микроорганизмов (Hobbie et al., 1972), либо совместным действием температуры и давления (Jannasch et al., 1971; Jannasch, Wirsen, 1973; Wirsen, Jannasch, 1974), либо, наконец, обоими этими факторами. Во всех случаях активность микроорганизмов на глубине от 1500 до 5300 м составляла лишь небольшую долю активности при давлении в 1 атм. По мнению Мориты (Morita, 1976), низкая скорость метаболизма у глубоководных морских бактерий может способствовать их выживанию, так как на большой глубине скорость поступления энергетических субстратов невелика. Впрочем, в столбе воды вплоть до глубины свыше 3000 м была найдена значительная популяция пигментированных клеток диаметром от 1 до 4 мкм (Fournier, 1966; Hamilton et al., 1968). Частота, с которой встречаются эти организмы, а также их роль до сих пор не выяснены (гл. 4).
Хотя численность и активность глубоководных бактерий может быть весьма незначительна, в придонных осадках на большой глубине, а также на границе раздела между этими осадками и водой, согласно некоторым данным, может находиться большая и активная бактериальная популяция. Даже в мелких придонных местах численность бактерий в осадках на один и более порядков выше, чем в столбе воды. Присутствие в осадках большой популяции бактерий, растущих при низких температурах, было обнаружено уже давно (Certes, 1884). С тех пор многие авторы изучали численность бактерий в придонных осадках и установили, что она колеблется от 100 и менее до 108 и более бактерий в 1 г осадков (Waksman , Сагу, 1933; ZoBell, Anderson, 1936; Ritten-berg, 1941; Morita, ZoBell, 1955).
В придонных осадках Арктики содержится не очень много жиз-. неспособных бактерий: от 10 до 103 в 1 г влажных осадков (Ro-zenberg, 1954; Boyd, Boyd, 1963; Крисс, 1963). Столь низкая численность бактерий непонятна, поскольку скорость минерализации в арктических осадках очень велика, как это видно из табл. 2.8. В иле осадков на побережье штатов Орегон и Вашингтон, а также пролива Пюджет было найдено около 104 бактерий в 1 мл (температура инкубации 5°С; Wiebe, Liston, 1972; Liston,
1968). Большинство организмов, выделенных из реки Колумбия, оказались психротрофными и нуждающимися в морской воде; около 75% бактерий в пробах осадков Тихого океана были эври-термными, а 95% эвригалинными. Численность микроорганизмов в прибрежных осадках менялась в зависимости от времени года так же, как и в воде около берегов. Недуэлл и Фладгейт (Ncdwell, Floodgate, 1971) подтвердили эти данные как in situ, так и при инкубации осадков в лабораторных условиях при различных температурах. Эти исследования показали, что оптимальная температура выделения бактериальных популяций соответствует температуре предварительной инкубации осадков. Аналогичные популяционные изменения были также обнаружены in situ.
