ФАГОИНДИКАЦИЯ БАКТЕРИЙ РОДА LISTERIA С ЦЕЛЬЮ МОНИТОРИНГА ПОЧВЕННЫХ ЭКОСИСТЕМ Ковалева Е.Н., Васильев Д.А., Золотухин С.Н., Сульдина Е.В., Имамов М.А. Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина, Ульяновск, Россия. elkov@pochta.ru
THE PHAGEINDICATION OF THE BACTERIA OF THE GENUS LISTERIA TO MONITOR THE SOIL ECOSYSTEMS Kovaleva E.N., Vasiliev D.A., Zolotukhin S.N., Suldina E.V., Imamov M.A. Большинство почвенных микробов - сапрофиты, являющиеся непатогенными микроорганизмами.
Однако встречаются микробы, ведущие сапрофитический образ жизни, но обладающие патогенностью для человека и животных, к таким микроорганизмам относятся бактерии рода Listeria. Возбудитель листериоза человека и животных - Listeria monocytogenes - высокоустойчив во внешней среде, растет в широком интервале температур (от 1 до 45°С) и рН (от 4 до 10), способен размножаться при минусовых температурах. Другие виды - L. innocua, L. murrayi - указанного рода также могут проявлять себя как патогены. Индикация бактерий рода Listeria основывается, преимущественно, на молекулярногенетических методах исследования, которые являются высокоспецифичными и чувствительными, но сложность методик, требования к квалификации персонала, высокая стоимость оборудования и реактивов делает их недоступными для многих лабораторий на данный момент. Это вызывает необходимость разработки эффективных и менее трудоёмких методов индикации листерий. Целью исследований является апробация метода фагоиндикации бактерий рода Listeria в образцах почвы. Эксперименты были проведены с использованием бактериофага LM-1 УГСХА и 6 штаммов бактерий рода Listeria: 4 индикаторных штаммов L. monocytogenes (9-127, 9-72, 11944, 10522), L. innocua и L. murrayi. В качестве контрольного метода использовали коммерческую тест-систему «ЛИСТЕР» для выявления листерий методом полимеразной цепной реакции. Указанными бактериями были искусственно контаминированы 12 (6 опытных, 6 контрольных) образцов почвы. С помощью тест-системы «ЛИСТЕР» определили образцы, контаминированные бактериями вида L. Monocytogenes, и не выявили культуры бактерий видов L. innocua и L. murrayi. Метод фагоиндикации позволил обнаружить листерии всех исследуемых видов в опытных образцах. На исследование было затрачено 19 часов, без выделения чистой культуры бактерий. Таким образом, использование бактериофага LM-1 УГСХА в качестве биоиндикатора позволяет выявить бактерии видов L. monocytogenes, L. innocua и L. murrayi в почвенных образцах, что невозможно при использовании тест-системы «ЛИСТЕР». ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ УГЛЕРОДА ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПОЧВ В ДИАГНОСТИКЕ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА Ковалева Н.О.1, Столпникова Е.М.2, Ковалев И.В.3, Толстова А.П.3 1 Институт экологического почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия. natalia_kovaleva@mail. ru 2 Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Москва, Россия 3 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия CARBON ISOTOPE COMPOSITION OF SOIL ORGANIC MATTER IN THE DIAGNOSIS OF CLIMATE CHANGE Kovaleva N.O., Stolpnicova E.M., Kovalev I.V., Tolstova A.P. Углерод-изотопная чувствительность растений к климатическим параметрам или зависимость процессов фотосинтеза от влажности и температуры воздуха, концентрации в нем углекислоты наследуется органическим веществом почв. Поэтому соотношение стабильных изотопов углерода в гумусе почв является одним из основных палеоклиматических индикаторов, позволяющих восстанавливать природную обстановку прошлого, в том числе и в малогумусированных, часто слабо развитых почвах и педоседиментах. Изотопный состав углерода гумуса определяли в дневных и погребенных почвах вертикальных природных зон горных систем с аридным (Восточный Кавказ, Малый Кавказ) и гумидным (Северо-Западный Кавказ, Северный Тянь-Шань) типами климатической поясности, а также в хронорядах почв Русской равнины (Брянское и Коломенское ополья, Тамбовская равнина). Обнаружено, что особенности процессов фотосинтеза находят отражение в свойствах органического вещества почв и, тем самым, - в особенностях процессов почвообразования.
На примере изучения изотопного состава углерода гумуса разновозрастных почв установлено, что климатогенная эволюция типов фотосинтеза в плейстоцене-голоцене приводила к становлению новых циклов углерода в биосфере и возникновению новых типов гумуса и соответствующих им типов почвообразования - черноземного, лугового и др. На основе изучения изотопного состава углерода органического вещества почв различных природных и ландшафтных зон горных и равнинных территорий показано, что при интерпретации данных возможно рассмотрение трех вероятных сценариев изменения климатических событий: «холодно-сухо», «тепло-влажно», «тепло-сухо», - а не только «влажно» и «сухо», как считалось ранее. Гидроморфные условия почвообразования могут быть диагностированы по облегченным величинам изотопных отношений (-26 - -28 %о), ледниковые эпохи отличаются атипично «тяжелыми» значениями 5 13С (-4 - -5 %). Результаты диагностики изменений климата по величинам изотопных отношений (изотопные кривые) хорошо коррелируют с другими палеопочвенными данными (величины магнитной восприимчивости, строение гуминовых кислот, возраст почв и т.д.). МЕТАФОРА «ЗДОРОВЬЯ ПОЧВЫ» И НЕКОТОРЫЕ ПОДХОДЫ К «ДИАГНОСТИКЕ» И «ЛЕЧЕНИЮ» Кожевин П.А.1 ,Андреева О.А.1, Правдин В.Г. 2 1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия. kozhevinpa@mail. ru; elvi.23@mail. ru 2 НТЦ «БИО», Белгородская область, Россия. ntcbio@mail.ru THE METAPHOR OF “SOIL HEALTH” AND SOME APPROACHES TO “DIAGNOSTICS” AND “TREATMENT” Kozhevin P.A., Andreeva O.A., Pravdin V.G. В последнее время в специальных научных публикациях используется термин «здоровье почвы». Метафоры в силу своей неоднозначности не характерны для языка науки, но в данном случае метафора, как сокращенное сравнение почвенной биоты с организмом, оказывается эффективным приемом познания объекта исследования. Именно так (биота как «одно целое, как один огромный организм, целесообразно управляющий процессами») сформулировал метафору С.Н. Виноградский в 1896 г. Почвенные микроорганизмы играют исключительную роль в ключевых экосистемных процессах, включая процессы минерализации и трансформации разнообразных природных веществ и ксенобиотиков. Поэтому необходим поиск эффективных микробиологических параметров для оценки «здоровья почв». Здесь уместны аналогии с медицинской диагностикой (от количественного учета разных клеток, дыхания, реакции на функциональную нагрузку, ритма-пульса размножения до супрессивности почв как проявления своеобразного иммунитета к фитопатогенам и патогенам). Метафора почвенного «здоровья» связана с холистическим анализом способности биосистемы почв в заданных пространственно-временных границах поддерживать свои параметры в диапазонах, приемлемых, в конечном счете, для обеспечения здоровья людей. Выбор приоритетных параметров определяется целевой функцией в конкретной ситуации (урожай, скорость самоочищения от ксенобиотиков и др.). Представлен набор количественных показателей «здоровья» почв. Упор сделан на простые индексы, связанные с основными характеристиками микробной системы. Показана возможность количественного определения резистентности и гибкости почвенной микробной системы при разнообразных нарушениях. Предложены методы для определения «экологической дозы» и толерантности сообществ (PICT эффект), что необходимо для оценки риска и выбора оптимального варианта биоремедиации. Здесь метафора напоминает о том, что диагностика должна дополняться и проверяться «лечением». Так в концепции адаптивных циклов и панархии более высокий уровень иерархии устраняет катастрофу на низком уровне. Ключевые приемы «диагностики» и «лечения» проверены на примере хозяйств Белгородской области.
Еще по теме ФАГОИНДИКАЦИЯ БАКТЕРИЙ РОДА LISTERIA С ЦЕЛЬЮ МОНИТОРИНГА ПОЧВЕННЫХ ЭКОСИСТЕМ Ковалева Е.Н., Васильев Д.А., Золотухин С.Н., Сульдина Е.В., Имамов М.А. Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина, Ульяновск, Россия. elkov@pochta.ru: