Лекции по природоведческой микробиологии - Заварзин Г.А.
Лекции по природоведческой микробиологии
Автор: Заварзин Г.А.Издательство: М.: Наука
Год издания: 2003
Страницы: 348
ISBN 5-02006454-8
Читать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160
Скачать:
Ответственный редактор кандидат биологических наук Н.Н. Колотилова
Рецензенты: член-корреспондент РАН А.Ю. Розанов, доктор биологических
наук В.М. Горленко
Заварзин Г.А.
Лекции по природоведческой микробиологии / Г. А. Заварзин; Отв. ред. Н.Н.
Колотилова; Ин-т микробиологии. - М.: Наука, 2003. - 348 с. ISBN 5-02-
006454-8 (в пер.)
Книга основана на курсе лекций, прочитанных в МГУ им. М.В. Ломоносова в
1995-2002 гг. Основное внимание уделено анализу природной среды обитания
в рамках больших биосферных систем. Бактерии - катализаторы
биогеохимических циклов, сформировали биосферу в течение первых двух
третей ее существования и остаются основой биогеохимической машины
планеты.
Для широкого круга естествоиспытателей.
ISBN 5-02-006454-8 (в пер.) (c) Российская академия наук, 2003
(c) Издательство "Наука"
(художественное оформление), 2003
ПРЕДИСЛОВИЕ
Предлагаемая вниманию читателя книга основана на материале лекций,
которые автор в течение нескольких лет читал в МГУ студентам-
микробиологам 4-го курса. При этом выяснилось, что углубленное изучение
физиологии и биохимии микроорганизмов на основе чистых культур,
дополненное геномикой и протеомикой, заставляет студентов забывать о
больших системах, в которых действуют микроорганизмы. Для того чтобы
вписать знания микробиологов в понимание среды обитания микроорганизмов и
вызываемых их деятельностью изменений, приходилось открывать окно в
большой мир геосферных и биосферных систем. Приходится говорить о месте
микробов в естествознании, а для этого хотя бы бегло рассказывать о
природных системах. Главными оказались понятия о географической оболочке
Земли с ландшафтом как средой обитания микробных сообществ. Аутоэкология
микроорганизмов оказалась подчиненным разделом.
В центре изложения лежит идея о кооперативном микробном сообществе,
взаимодействующем со своей средой обитания на основе трофических связей,
включающих химические трансформации веществ, служащих прямым источником
энергии для деятельности микроорганизмов. Главное внимание уделено циклу
органического углерода с фотоавтотрофными продуцентами и органотрофными
деструкторами. Однако этот цикл вызывает множество сопряженных реакций в
геосфере, обозначаемых как биологически опосредованные. Эти реакции не
необходимы для жизнедеятельности микробного сообщества и иногда даже
вредны для него, вызывая сукцессию со сменой сообществ, но без
воздействия биоты они не происходят. Задачей изложения было сформировать
приоритеты микробиологических исследований на основе иерархии природных
систем. В результате складывается мировоззрение, отличное от того,
которое мы находим в учебниках общей микробиологии.
Материал, касающийся организации сообщества, и необходимые
предварительные сведения о бактериальной клетке и разнооб-
3
разии микроорганизмов, изложены в кратком "Введении в природоведческую
микробиологию" (Г.А. Заварзин, Н.Н. Колотилова; М.: Книжный дом
"Университет", 2001) и здесь не повторяются, хотя необходимы для
понимания.
Студенты очень многому научили меня, затрудняясь в ответах на вопросы о
выводах из прямых наблюдений в природе. Для выводов необходимы хотя бы
поверхностные, но широкие знания, позволяющие избежать ошибок, которые, к
сожалению, часто возникают из-за движения от частного к общему, от
элемента к системе. Пожалуй, в наибольшей степени на мое изложение здесь
повлияли взгляды совсем забытого нами А. Гумбольдта - в их современном
преломлении. Лекции более или менее самостоятельны, и поэтому были
неизбежные повторы. Мир микробов, представленный здесь, рассматривается в
проекции на то время, когда на Земле не было высших организмов. При этом
выясняется, что этот мир был самодостаточен. Природоведческая
микробиология оказалась необъятным предметом, и многое осталось за
рамками изложения. Упорядочение изложения заставило вынести за рамки
книги почти весь материал по биогеохимическим циклам, катализируемым
микробами.
Книга не могла бы быть издана, если бы не усилия ответственного редактора
Н.Н. Колотиловой привести в порядок тексты моих лекций, написанных в
разное время и менявшихся, по мере того как я расширял свои знания о
предмете. Вклад редактора неоценим, и ее сотрудничество было необходимым
условием подготовки книги.
Лекция 1
БИОСФЕРА И МИКРОБЫ
1.1. БИОСФЕРНЫЙ ПОДХОД
Естествознание во второй половине XX в. развивалось в двух направлениях.
С одной стороны, все более углублялось понимание элементарных процессов
путем редукционизма, проявившееся в области биологии в формировании
молекулярной биологии и молекулярной генетики, но, с другой стороны,
росло сознание необходимости интегративного подхода, поскольку
игнорирование системных закономерностей прямо угрожает существованию как
всего человечества в целом, так и отдельных государств и наций.
Эмоциональной причиной этого широко обсуждаемого изменения в приоритетах,
обозначаемого как смена парадигмы, стало всеобщее осознание
