Жизнь микробов в экстремальных условиях - Кашнер Д.
Скачать (прямая ссылка):
III. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ
ЖИЗНИ МИКРООРГАНИЗМОВ ПРИ ПОВЫШЕННОМ
ДАВЛЕНИИ
Мы не ставим перед собой цели подробно изложить здесь в хронологическом порядке историю баробиологии. Интересующихся ею читателей мы отсылаем к книге Джонсона с соавторами (Johnson et al., 1954), а также некоторым обзорам (Cattell, 1936;. Fenn, 1970 в монографии Реньяра). Однако ряд вопросов целесообразно рассмотреть в исторической перспективе.
Первые баробиологические исследования были проведены французскими авторами (Certes, 1884; Regnard, 1884). Обнаружение живых организмов на глубине 8200 м во время экспедиции Челленджера в 1872 г. опровергло бытовавшую в то время точку зрения, согласно которой жизнь в морских глубинах невозможна. Впрочем, еще за семь лет до экспедиции Челлеидже-ра один вид коралла, который до тех пор находили только среди ископаемых, был обнаружен в живом состоянии на оборванном телеграфном кабеле на глубине 2000 м между Сардинией и Алжиром. В последующих экспедициях Травайе и Талисмана было найдено еще больше глубоководных живых организмов, в том;
числе микроорганизмов, в пробах воды и придонных осадков, взятых Сертом с помощью Милн-Эдвардса. Первое сообщение от имени Серта (Certes, 1884а) в Парижской Академии наук относительно этих находок сделал Милн-Эдвардс. Оно было опубликовано всего за пять дней до того, как Реньяр сделал первый доклад в Биологическом обществе (Regnard, 1884). Правда, Реньяр признал, что сообщение Серта вынудило его представить, свои собственные результаты несколько преждевременно, до того как «...они уложились в законченную доктрину». В своей статье Серт сосредоточил основное внимание на выделении глубоководных бактерий и на проблемах, связанных с тем, как освободиться от загрязняющих организмов. Только в конце статьи он остановился на опытах, проведенных в лаборатории Пастера с модифицированным прессом Кайетэ. По мнению Серта, выделенные им глубоководные бактерии находились в покоящемся состоянии.
«Таким образом, можно считать в настоящее время установленным, что на больших глубинах океана вода и придонные-осадки содержат микроорганизмы, которые, несмотря на огромное давление, не утратили способности размножаться в благоприятных условиях среды и при соответствующей температуре».
Реньяр также называет жизнь в глубине океана латентной.
Позднее Серт (Certes, 1884в) несколько изменил свою точку зрения, после того как обнаружил, что бактерии, выделенные с глубины около 5000 м, лучше выдерживают давление при культивировании в лабораторных условиях, чем испытанные им наземные виды микроорганизмов. В более поздних исследованиях глубоководных морских проб в целом подтвердилось существование-баротолерантных бактерий, найденных Сертом (ZoBell, 1956; Zo-Bell, Morita, 1957; Крис, 1962). Тем не менее даже сейчас мы не можем быть совершенно уверены в том, что бактерии в глубине-морей специфически адаптированы к росту при высоких давлениях. Наличие баротолераитной бактериальной популяции на большой глубине может просто отражать процесс 'отбора более баротолерантных организмов, опускающихся на дно океана. Крисе (1962), например, нашел в пробах садовой почвы бактерии,, которые более устойчивы к давлению, чем микроорганизмы, выделенные из глубоководного ила. Бесспорно, однозначный ответ на вопрос об адаптации глубоководных микроорганизмов к высоким давлениям мы получим лишь после выделения облигатио барофильных бактерий.
Серт и Реньяр независимо друг от друга исследовали действие давлений ниже 1000 атм на различные организмы и физиологические процессы. Им удалось выяснить, что давления порядка сотен атмосфер замедляли одни биологические процессы и. ускоряли другие. Рост бактерий на естественных или синтетиче-
ских средах служит примером процессов первого типа, так как давления от 300 до 600 атм существенно замедляют их рост. Ферменты, присутствующие в слюне, оказались более устойчивыми к ингибирующему действию давления по сравнению с ин-тактными организмами; вместе с тем такие процессы, как брожение и гниение, осуществляемые интактными клетками или бес-клеточными экстрактами, значительно замедлялись в условиях повышенного давления. Более подробные исследования, проведенные позднее другими авторами (ZoBell, Johnson, 1949; ZoBell, Oppenheimer, 1950), показали, что лишь очень немногие бактерии могли расти под давлениями выше 600 атм при оптимальных для них температурах роста. Действительно, известны бактерии, рост которых полностью прекращается под давлением 200 атм и даже меньше.
Интерес к баробиологическим исследованиям у Серта и Реньяра определялся, по-видимому, их научными связями. Серт долго работал в лаборатории Пастера и в основном интересовался прокариотами и грибами. Учителем Реньяра был Поль Бер; Реньяр проводил исследования с микроорганизмами, так как с ними легче работать, но он также интересовался тем, как влияет давление на животных, на их мышечную и нервную ткани. Он был талантливым экспериментатором и даже изобрел прибор, при помощи которого он наблюдал через кварцевые окошки за тем, как действует давление на мышцы и на микроскопических животных. Как было принято среди научных исследователей того времени, он демонстрировал некоторые из своих опытов перед зрителями. Результаты своей работы в области баробиологии он •описал в монографии «Экспериментальные исследования физических условий жизни в воде» (Regnard, 1891).
