Лекции по природоведческой микробиологии - Заварзин Г.А.
ISBN 5-02006454-8
Скачать (прямая ссылка):
развития мата Beggiatoa над метановыми сипами с ' 80 мМ СН4 из
разлагающихся кристаллогидратов была найдена не- 1 обычайно мощная
сульфатредукция, достигавшая рекордной вели- ' чины 140 ммоль/(м2 • сут),
в то время как вокруг она вообще не об- ' наруживалась20. Было обнаружено
исчерпание сульфата на глубине;
'9 Пименов Н.В., Русанов И.М., Поглазова М.Н. и др. Бактериальные
обрастания на коралловидных постройках в местах выхода метановых
газовыделе-1 ний в Черном море // Микробиология. 1997. Т. 66, № 3. С.
421-428.
20 Velantine D.L., Reeburgh W.S. New perspectives on anaerobic methane
oxidation //f Environ. Microbiol. 2000. Vol. 2, № 5. P. 477^184; Boetius
A., Raveschlag K,4 Schubert CJ. et al. A marine mibrobial consortium
apparently mediating anaerobic! oxidation of methane//Nature. 2000. Vol.
407, № 5. P. 623-626.
' 12 см осадка с соответствующим образованием сероводорода. Мик-
f роскопия с применением специфической флуоресцентной молеку-" лярно-
биологической пробы для in situ гибридизации на новую ветвь
* архей из Methanosarcinales обнаружила их массовое развитие в мета-'*
новых сипах и отсутствие вокруг; они не окрашивались DAPI. Ана-¦ логичная
специфическая окраска на протеобактерии показала при-
* сутствие кокков группы Desulfosarcina/Desulfococcus. Консорциум :
состоял из внутреннего агрегата размером в 2-3 мкм из сотни кле-
* ток архей по 0,5 мкм, окруженных слоем в 1-2 клетки из примерно 1 200
сульфатредукторов. Консорциумы располагались слоем на глу-
* бине 1-2 см и достигали численности в 70 млн/мл. Выход энергии на '
моль метана при давлении около 8 МПа составлял около -40 кДж, и
* разрешенные концентрации промежуточных веществ для обратного $
метаногенеза составляли от КЗ-(tm) до 10-9 М для водорода и от 3 • 10-'2
* до 3 ¦ 1(Н М для ацетата. Высокое давление метана на глубине ука-:
зывает на участие барофильных организмов в окислении метана из f
кристаллогидратов. Таким образом, факт существования консорци-
* умов метаногенов и сульфатредукторов, способных к окислению ' метана за
счет сульфата, можно считать установленным, хотя пока
* они не поддаются культивированию.
t
f 5.4.5. Донные осадки
*
" Развитие процессов в морских осадках в большой степени зави-* сит от
характера этих осадков, распределяющихся по поверхности дна океана
закономерным образом: 1) глубоководные красные гли-I ны с очень медленной
жизнью в них из-за недостатка органическо-" го вещества и низкой
температуры; 2) карбонатные осадки, образу-! ющиеся в теплых морях,
обрезанные снизу уровнем лизоклина и I обусловленные оседанием
"глобигеринового ила"; 3) кремнистые s осадки в областях повышенной
продуктивности с развитием диато-f мовых; 4) осадки в зоне
континентального сноса в окраинных морях.
Прибрежная область с взаимным влиянием терригенного сноса t и приливных
течений представляет особый ландшафт. Примером исследований приливных
отмелей послужила бухта Яде на западе
* Германии, представляющая эстуарии рек Эмса, Везера, Эльбы (так
* называемое Wadden See). Приливы здесь превосходят 3 м и обнажа-¦> ют на
два-три десятка километров обширную топкую илистую пло-I скость,
прорезанную каналами по руслам рек и стекающей приливной воды. Серая
поверхность ила покрыта коричневатой пленкой диатомовых. Ил уплотняется с
глубиной десятка сантиметров и пе-
. реходит в черные сульфидные глины с FeS как основной формой серы и
морским содержанием сульфата 28 мМ. Верхний слой состоит 49 из слоистых
силикатов размерами < 63 мкм с поровым пространст-. вом 67% на
поверхности и 28% на глубине 17 см. Пленка диатомовых создает пересыщение
02 на глубине 0,3 мм, откуда 02 не успе-
200
201
вает обмениваться с вышележащей водой, задерживаясь в поровом
пространстве. Ниже он быстро используется, что ведет к с повышенному
содержанию растворенного неорганического углерода вследствие дыхания. Еще
ниже располагается зона с Fe и Мп, где мало сульфидов, но наиболее высока
скорость их образования. Осадки содержат почти 3% органического углерода
при положительной корреляции с глинами. Ниже 8 см повышается содержание
органических кислот до 50 мкМ ацетата, 30 мкМ лактата, присутствует
формиат. В Wadden See лимитирующим фактором для разложения органического
вещества служила температура21.
Осадки очень богаты микрофлорой и содержат 1-6 млрд клеток в 1 см3
осадка. Из клеток, красящихся DAPI, 17-44% удалось приписать на основе
FISH-проб определенным филогенетическим группам. Цитофаги-флавобактерии
(15-25%) с численностью 6-108 клеток/см3 оказались важной морской группой
микроорганизмов; предполагается, что они, располагаясь в начале
трофической цепи деструкции ВОВ, предопределяют численность остальных
групп бактерий. Развитие "цитофаг"в анаэробной зоне связано с
возможностью развития этих организмов как анаэробных гидролитиков.
Сульфат-редукторы Desulfovibrio (2,9 • 108) и Desulfococcus с
Desulfosarcina (2,8 ¦ 108) составляли следующую по численности за
