Cтраница 3
Докучаевский фактор живые организмы введен в факторную классификацию только как растительность, поскольку остальные представители живых организмов ( педофауна, микробные сообщества) некорректно рассматривать как внешний фактор по отношению к любому поверхностному образованию. [31]
Наиболее широко распространенным предположением является тезис об экспоненциальном характере процесса увеличения численности растущей популяции, что рассматривается в качестве фундаментального признака микробных сообществ. Это предположение базируется на достоверных наблюдениях, справедливых для клеточного уровня: микроорганизмы размножаются удвоением, интервалы между делениями ( время генерации) есть величина постоянная и характерная для каждого вида и штамма микроорганизма, а также условий его культивирования. [32]
Подобно тому, как внутри клетки микроорганизма сопрягаются энергодающие и энергопотребляющие реакции, в химической системе сопряженных окислительно-восстановительных реакций, осуществляемых микробным сообществом, возможно такое сочетание, которое в сумме дает энергетический выигрыш, достаточный для существования сообщества - Но в отличие от клетки, где есть переносчик энергии, в сообществе условия должны быть таковы, чтобы обеспечить выигрыш, достаточный для существования каждой отдельной группы или вида организмов. [33]
Биотехнологическое использование ризосферного симбиоза рассматривается в настоящее время в двух аспектах: 1) фитореме-диация загрязненных вод и почв и 2) модификация ризосферного микробного сообщества для создания благоприятных условий развития сельскохозяйственных растений. В первом случае успешная биодеградация ксенобиотиков происходит именно в симбиозе микроорганизмов с растением, причем возможна генно-инженерная модификация как микробного компонента, так и самого растения для повышения активности трансформации трудноразлагаемых веществ. Во втором случае предполагается введение в сообщество как микроорганизмов, активирующих развитие растения ( азотфиксаторов, продуцентов стимуляторов роста), так и поставщиков биоконтролирующих агентов, сдерживающих проникновение и рост патогенных микроорганизмов. Интродуцируемые организмы могут быть выделены из окружающей среды или сконструированы в лаборатории. [34]
Создание корневой системой растения благоприятной среды обитания для микроорганизмов путем повышения уровня питательных веществ приводит не только к увеличению численности микробной популяции, но иногда и к заметным изменениям в составе микробного сообщества. Многие стрептомицеты успешно колонизируют ризосферу, так как способны образовывать антибиотики и успешно конкурировать с быстрорастущими бактериями ризосферы, такими, как псевдомонады и бациллы. К тому же актиномицеты, имеющие мицелиальную организацию, могут осваивать более сухие почвы, чем одноклеточные формы, которым для осуществления движения необходима водная пленка. Важную роль играют мицелиальные грибы, как свободноживущие, так и микоризные, в обеспечении растения минеральным питанием, в частности соединениями фосфора. За счет развития мицелия грибами может осваиваться значительно больший объем почвы. При росте растения в местах с низким содержанием связанного азота повышается значение азотфиксирующих ризосферных бактерий родов Azotobacter, Azospirillum и Azoarcus, осуществляющих ассоциативную азотфтсацию. Сообщество ризосферы всегда включает простейшие и нематоды, которые привлекаются высоким уровнем развития бактерий и грибов в этой области почвы. [35]
![]() |
Микроструктура микробных очагов ( фото в сканирующем электронном микроскопе. Увел. X 1600. [36] |
Остатки растений и животных, гумусовые вещества - органический элемент почвы - распределены в ней не равномерно, а сосредоточены в отдельных микроочагах, часто устилая пленкой почвенные гранулы, создавая зоны, где протекает бурная, но непродолжительная деятельность микробных сообществ, заселяющих эти участки. [37]
Можно выделить стабильные сообщества, в которых взаимодействия между отдельными его членами дает им ряд преимуществ, в результате чего такая ассоциация становится более эффективной, чем отдельно взятые виды. Классификация микробных сообществ основана на характере взаимосвязей между отдельными видами. [38]
Природоведческая микробиология рассматривает деятельность микроорганизмов в природе. Центральным объектом исследования является микробное сообщество как система взаимодействующих между собой разнообразных организмов. Сообщество функционирует в экосистеме, реализующейся в ландшафте. К изучению сообщества есть два пути: один, основанный на определении состава сообщества, взаимодействий в нем, путей метаболизма, организмов ответственных за ключевые реакции, или второй - бескультурный, где культура не используется, а описываются суммарные процессы химическими методами в рамках синэкологии. [39]
Трофическая структура микробного сообщества определяется взаимодействиями между функциональными группами микроорганизмов, обладающих специализированными наборами ферментов, дающими им возможность использовать те или иные вещества. Допустим, что рассматриваемое микробное сообщество получает в качестве субстрата мортмассу фотоавтотрофов, состоящую из белков, жиров, углеводов и других соединений клеток. Отдельно рассматриваются растворенные органические вещества и находящееся в частицах взвешенное органическое вещество, которое составляет основную массу остатков. [40]
Сухой биореактор загружается насадкой из биоактивного сорбирующего материала ( компост, торф), через который продуваются загрязненные газы. Сорбированные соединения активно окисляются микробными сообществами, развивающимися на поверхности насадки, одновременно регенерируя ее. По такой биотехнологии, например, производится очистка воздуха в свинарниках. [41]
В настоящее время становится все более очевидным, что некоторые экологические принципы, применяемые для высших растений и животных, справедливы также для водорослей и простейших. В частности, следует рассматривать микробные сообщества как комплексы видов, собранные вместе не в силу случайности, но образованные в результате воздействия некоторых экологических детерминирующих факторов, как это принято делать в отношении сообществ высших организмов. [42]
Заканчивая характеристику эколого-геохимических условий Уфимской городской свалки надо отметить также, что в перспективе она может представить значительный интерес с точки зрения сбора и утилизации биогаза на ее территории. В свалочных отложениях спонтанно формируется анаэробное микробное сообщество, осуществляющее деградацию органического вещества с образованием биогаза. Активное газообразование начинается после закрытия объекта или его части через несколько лет, которые требуютйя для формирования сбалансированного процесса метаногенеза. Процесс остается особенно интенсивным на протяжении 20 - 30 лет, затем постепенно затухает по мере исчерпания подверженного биодеградации органического вещества. [43]
Необходим контрольный участок, совершенно свободный от загрязнения экзогенными веществами. В противном случае следует предварительно изучить структуру микробного сообщества и в последующем вести наблюдения от исходного. Последний прием, по-видимому, наиболее приемлем для биосферных заповедников и при мониторинге загрязнения почвы в естественных ландшафтах. [44]
Здесь важно, в какую сторону будет происходить развитие микробных сообществ, всегда присутствующих в самом продукте или в окружающей его среде. Пищевые продукты - очень хорошая питательная среда для различных микроорганизмов, при этом микробный рост отражается как на качестве самого продукта, так и на здоровье потребляющего его человека. Загрязнение продукта болезнетворными микробами может привести к заражению человека. [45]