Лекции по природоведческой микробиологии - Заварзин Г.А.
ISBN 5-02006454-8
Скачать (прямая ссылка):
они скользят со скоростью нескольких мкм/с. Чехлы образуют слой, толщиной
в сантиметры, и торчат над поверхностью дна, как газон. Внутри каждой
клетки ' имеется вакуоль, занимающая 80% ее объема. Бактерии поглощают *
из воды нитрат, концентрация которого в воде составляет ? 20-30 ммоль, и
концентрируют его в вакуоли до 0,5 М. Затем они скользят вниз в зону
сульфидогенеза и окисляют сероводород до элементарной серы с
восстановлением NOJ в NH4. Сера затем может быть окислена до сульфата.
Тиоплоки поддерживают концентрацию сульфида в поровой воде на
микромолярном уровне. Некоторые гигантские Beggiatoa диаметром в 100 мкм
имеют такие же вакуоли и окружают гидротермальные выходы матами в 1-3 см
или ; рыхлыми массами в 10-20 см. Слой цитоплазмы у этих гигантских
бактерий имеет толщину лишь в 2-3 мкм.
Другим примером бактериального тиобиоса, основанного на пересечении слоя
градиента между сульфидогенной и оксигенированной зонами, может служить
описанный Б.В. Перфильевым "Thiodendron", развивающийся в виде синевато-
белых медузоподобных масс на дне сероводородных источников (оз. Чокрак на
Керченском п-ве) или в море. На разрезе колоний тиодендрона отчетливо
видно его ритмическое слоистое строение. Тиодендрон , оказался
симбиотическим сочетанием спирохет и сероокисляющих бактерий.
Из приведенных примеров видно, что существование очень рез- , ких
градиентов в структурированном сообществе позволяет взаимо-действовать
противоположно направленным процессам и замыкать циклы внутри одного
сообщества.
100
Ш
Рекомендуемая литература
1. Гусев М.В., Никитина К.А. Цианобактерии. М.: Наука, 1979. 228 с.
2. Еленкин А.А. Синезеленые водоросли СССР. М; Л: Изд-во АН СССР, 1936.
679 с.
3. Заварзин Г.А. Эпиконтинентальные содовые водоемы как предполагаемые
реликтовые биотопы формирования наземной биоты // Микробиология. 1993. Т.
62, № 5. С. 789-800.
4. Заварзин Г.А., Герасименко Л.М., Жилина Т.Н. Цианобактериальные
сообщества гиперсоленых лагун Сиваша // Там же. С. 1113-1127.
5. Заварзин Г.А., Жилина Т.Н., Кевбрин В.В. Алкалофильное микробное
сообщество и его функциональное разнообразие // Там же. 1999. Т. 68, № 5.
С. 579-599.
6. Кальдерные микроорганизмы. М.: Наука, 1989.
7. Определитель пресноводных водорослей СССР / Ред. М.М. Голлербах. М.:
Сов. наука, 1951.
8. Пиневич А.В., Аверина С.Г. Оксигенная фототрофия. СПб., Изд-во СПбГУ,
2002. 236 с.
9. Функциональная структура цианобактерий / Ред. Б.В. Громов. JL: Изд-во
ЛГУ, 1986.
10. Biostabilization of sediments / Ed. W.E. Krumbein et al. Oldenburg:
Bill, and Inform. System Univer., 1994. 528 p.
11. Brock T. Thermophiles: General molecular and applied microbiology.
N.Y.; Toronto. Wiley, 1986.
12. Microbial mats: Structure, development and environmental significance
/ Ed. LJ. Stal, P. Caumette. B. etc.: Springer, 1994. 466 p.
13. Microbial mats: Physiological ecology of benthic microbial
communities / Ed. Y. Cohen, E. Rosenderg. Wash. (D.C.): Amer. Soc. for
Microbiol., 1989. 494 p.
14. The molecular biology of cyanobacteria / Ed. D. A. Bryant. Dordrecht:
Kluwer, 1994.
881 p.
15. The ecology of cyanobacteria: Their diversity in time and space / Ed.
B.A. Whitton, M. Potts. Dordrecht: Kluwer, 2000.
Лекция 4
АТМОСФЕРА И БАКТЕРИИ
4.1. АТМОСФЕРА И БИОТА
Среди других оболочек Земли атмосфера представляет небольшой динамичный,
хорошо перемешанный резервуар с малым временем пребывания в нем
компонентов и быстрыми транспортными процессами. Собственные химические
процессы в атмосфере обусловлены в первую очередь солнечной энергией,
приводящей на освещенной поверхности к серии взаимосвязанных
фотохимических реакций. Интенсивность реакций обусловлена меридиональным
распределением получаемой энергии с максимумом на экваторе (рис, 1.4).
Сопоставление качественного состава атмосферы и организмов с газовыми
функциями приводит к выводу, что все компоненты атмосферы, за исключением
инертных газов, находятся под контролем организмов, часто
узкоспециализированных по одному газу. Справедливо и обратное, все
биогенные макроэлементы, за исключением фосфора, имеют воздушную форму
миграции. История формирования атмосферы состоит в постепенном
превращении под воздействием биоты продуктов дегазации Земли в воздух.
Современная жизнь развивается на дне воздушного океана и активно
взаимодействует с ним, подвергаясь его воздействию и, в свою очередь,
влияя на него.
Определяющими при формировании состава атмосферы послужили два процесса:
1) удаление из атмосферы углекислоты дегазации, связанной в конечном
счете в карбонаты Са и Mg в результате химического выветривания, и 2)
образование 02, диоксигена, за счет деятельности оксигенных фототрофов с
эквивалентным захоронением органического углерода (рис. 1.2). Связывание
С02 возможно в абиотических реакциях углекислотного выщелачивания,
создающих маршрут от кристаллических изверженных пород к глинам и
уравновешивающим их карбонатным породам. Углекислотное выщелачивание идет
