БАКТЕРИИ И АКТИНОМИЦЕТЫ

Сукцессия прокариотных микроорганизмов в различных почвах характеризуется, как правило, преобладанием вначале грам- отрицательных бактерий и увеличением доли актиномицетов на

более поздних стадиях.

Такой же ряд последовательной замены протеобактерий грамположительными бактериями-гидролити- ками наблюдается при послойном анализе подстилки и почвы и
отражает процесс сукцессии, происходящий при разложении растительных остатков. Увеличение численности акти- номицетов наблюдается в тот период, когда биомасса грибов начинает снижаться (см. рис. 128). Можно полагать, что ак- тиномицеты специализируются на использовании отмершего мицелия грибов. Широко представленную у актиномицетов хитиназную активность логично связать с высоким содержанием хитина в клеточной стенке грибного мицелия.
На ранних этапах сукцессий, инициированных различными воздействиями на почву, обычно происходит снижение разнообразия актиномицетов, в дальнейшем их разнообразие возрастает. При инициации сукцессии внесением хитина быстрорастущие актино- мицеты получают очевидное преимущество, и первоначальное доминирование медленнорастущих популяций сменяется более равномерным распределением радиальной скорости роста по классам и увеличением среднего значения радиальной скорости роста (рис. 131). Наиболее быстрорастущие стрептомицеты удается зарегистрировать лишь к концу опыта. Наблюдаемая картина хорошо иллюстрирует представление о том, что в почве всегда присутствует определенное количество малочисленных микробных популяций, способных быстро увеличивать свою

численность и встраиваться в микробное сообщество, если резко меняются условия или из трофической цепочки выбивается какое-то звено. Существование подобных популяций, т.е. «избыточное многообразие» почвенного микробоце- ноза, является важным условием его устойчивости.
Популяции актиномице- тов, выделяемых на разных этапах сукцессии, различаются не только по радиальной скорости роста и трофическим потребностям, но и по проявлению антибиотической активности. Это позволяет судить о характере межмикробных взаимодействий, происходящих на разных этапах сукцессии.
Использование рассмотренных подходов для изучения экологии природных микробных сообществ позволяет выявить определенные закономерности в пространственно-временной организации микробоценозов. Показано, что микроорганизмы обнаруживаются во всех ярусах наземных экосистем, их распределение неравномерно; по ярусам меняется как численность, так и таксономический состав микробных сообществ; местоположение микроорганизма в вертикальном ряду неслучайно, оно коррелирует с его функциями и типом экологической стратегии. В разных географических зонах главные сферы микробной жизни сосредоточены в разных ярусах, а набор доминант в них характеризует тип экосистемы и отражает специфичные черты природной зоны.
В каждом типе экосистем существуют специфические очаги, которые являются местообитаниями своеобразных микроорганизмов, практически не обнаруживаемых в «фоновых» субстратах. Примерами таких очагов могут быть почвенные новообразования, экскременты и кишечник почвенных беспозвоночных, гнезда муравьев, разрастания водорослей идр.

Численность и таксономическая структура микробных сообществ изменяется не только в пространстве, но и во времени.

Временные изменения в микробном комплексе, которые описываются как микробная сукцессия, неслучайны и обусловлены не только внешними воздействиями, они определяются и внутренними событиями, происходящими в природных субстратах. Био- геопенотические горизонты являются наглядным отражением («фотоснимком») отдельных этапов сукцессии микроорганизмов, складывающейся в процессе разложения растительных остатков. Изучение микробной сукцессии в модельных стабильных условиях позволяет выявить доминанты на всех стадиях сукцессии и определить их экологические функции.
Особенности пространственно-временной организации микробных сообществ подтверждают закономерности, установленные для животных и растений: вертикальную стратификацию природных сообществ, одновременное сочетание дискретности и непрерывности, выраженное в теории континуализма, корреляцию между местоположением организма в вертикальной структуре экосистемы и его функциями, закон географической зональности, выпадение крупных таксономических блоков в районах с экстремальными климатическими условиями.
Что дают подходы и методы анализа микробных сообществ для развития микробиологии и смежных наук?
В экологии и биогеографии эти исследования раскрывают новые аспекты основных законов, сформулированных на основании изучения животных и растений, подтверждая и дополняя их.
В почвоведении и почвенной микробиологии эти исследования способствуют углублению понимания экологических функций почвы, связанных с ее биотой, детализируют такие аспекты экологии почв, как структура почвенных микробных комплексов, их происхождение, трофические связи, баланс элементов питания.
В систематике они способствуют расширению спектра известных видов, заполняя «белые пятна» в таксономии микробов, дают возможность проводить таксономические исследования не на уровне отдельных штаммов, а на популяционном уровне, т.е. с учетом природного внутрипопуляционного разнообразия. Такой подход часто способствует расширению описаний уже известных видов с учетом их природной изменчивости.
В биотехнологии подобные исследования дают исходный материал для инвентаризации ресурсов микробного пула и теоретическое обоснование методов направленного поиска и выделения важных для промышленности микроорганизмов.
В сельскохозяйственной микробиологии сукцессионный подход дает возможность определить оптимальные сроки для внесения микробных популяций, стимулирующих рост сельскохозяйственных культур. Целенаправленная регуляция численности микробных популяций может проводиться на оенове знания сукцес- сионных изменений, происходящих в почве.
Для решения проблем охраны окружающей среды необходимо изучение эталонных образцов ненарушенной природы со стабильными биотическими сообществами, чтобы иметь возможность выявлять степень разрушения их при различного рода антропогенных воздействиях. Микроорганизмы могут быть чуткими индикаторами таких нарушений.

<< | >>

Источник: А.Г. Звягинцев, И.П. Бабьева, Г.М. Зенова. БИОЛОГИЯ ПОЧВ. 2005

Еще по теме БАКТЕРИИ И АКТИНОМИЦЕТЫ:

- Болотоведение - Метеорология и климатология - Научно-популярная история - Океанология (океанография) - Почвоведение -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -