 |
|
|
БИОЛОГИЯ ПОЧВ |
ГРАМПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ Г, Ц
|
Смотрите также:
Мейен - Из истории растительных династий
Биографии биологов, почвоведов
|
Коринеподобные бактерии (от греч. koryne — булава) — грамположитсльные неспорообразующие палочки неправильной формы. Эти бактерии представлены группой родов, характеризующихся плеоморфным ростом с жизненным циклом «кокк-палочка-кокк» и специфическим способом деления клеток, приводяшим к образованию T-X-V-У-форм (). У многих представителей коринеподобных бактерий клетка претерпевает дробление, при коюром одновременно образуется несколько нериулярных септ ().
Группа не имеет определенного таксономического статуса Под названием «микобактерии» и «микокикки» эти микро организмы были описаны Н.А. Красильниковнм еще в 1938 г. и отнесены им к организмам, родственным актиномицетам. Позже эта идея получила серьезное подтверждение благодаря исследованиям молекулярной стру ктуры нуклеиновых кислот — ДНК и рибосомальных РНК. Бактерии этой группы, наряду с мицели- альны.ми бактериями — актиномицетами составляют класс Actmo- bacteria — одну из ветвей филогенетического древа домена Eubacterm, построенного на основе анализа последовательности нуклеотидов молекулы 16S рРНК.
Среди коринеподобных бактерий в почве наиболее распространены аргробактерии (род Ar*hrobucter). С.Н. Виноградский называл их представителями собственно почвенной — автохтонной микрофлоры. В виде кокков эти бакт грии существуют только в определенный период жизненного цикла. На свежих питательных средах кокки удлиняются, превращаясь в палочки неправильной формы, которые при делении резко изгибаются под углом (bending тип деления). Некоторые виды обнаруживают тенденцию к ветвлению, напоминая ранние стадии развития ми- целиальных бактерий-актиномицетов.
Артробактерии — гетеротрофы, участвующие в процессах минерализации органических веществ в аэробных условиях. Хотя эти бактерии не образуют таких устойчивых эндоспор, как бациллы, их клетки длительно сохраняют жизнеспособность при многих неблагоприятных условиях (при высушивании, снижении температуры до 0°С), а популяции выживают в «голодных» средах благодаря очень экономному расходованию эндогенных субстратов. Эти бактерии — обычные обитатели тундровых почв, пустынь и высокогорных районов. В почве они участвуют в минерализации органических веществ, некоторые виды при этом образуют перекись водорода, которая участвует в осаждении и окислении железа и марганца.
Широко распространены в почвах целлюлолитические бактерии рода Cellulomonas.
Актиномицеты составляют своеобразную группу бактерий, многим из которых свойственно морфологическое разнообразие клеток, в том числе способность к формированию ветвящегося мицелия. Мицелиальная организация определяет сходство акти- номицетов с грибами. Они подобны грибам и по способности продуцировать внеклеточные ферменты — гидролазы, способные разлагать сложные полимерные соединения. Мицелиальная организация и функциональное сходство с грибами дает основание для выделения группы актиномицетов среди прочих бактерий и отдельного рассмотрения экологии этих организмов в природе.
Мицелиальная организация сама по себе является признаком, связанным с генетическими возможностями организма, более свойственным грибам, нежели бактериям. Современному уровню знаний отвечает определение актиномицетов как бактерий, которые реализуют мицелиальный план организации, свойственной эукариотам-грибам.
Мицелий актиномицетов очень тонкий (диаметром 0,5- 1,0 мкм). При росте на плотных средах часть мицелия проникает в питательный субстрат (субстратный мицелий), а часть развивается над субстратом (воздушный мицелий). Размножаются актиномицеты фрагментами мицелия и спорами, которые образуются на воздушном и/или суостратном мицелии. Споры могуп оыть одиночными, двойными, собранными в цепочки разной формы и длины или в спорангиях. Спороносцы бывают прямыми, волнистыми, сплральными, располагаются на мицелии поочередно, либо мутовками (49) Споры чаще неподвижные, иногда снаб жены жгутиками, с помощью которых они активно передвигаются. Поверхность спор может быть гладкой или покрытой шила- ми, волосами
Современная систематика актиномицетов основана на традиционно используемых морфологических и физиолого-биохими ческих признаках этих организмов, а также на сведениях о хими - ческом составе клеточных компонентов— составе оснований ДНК, характеристике липидов, составе компонентов клеточной стенки. На основе результатов определений олигонуклеотидного состава молекулы 16S рРНК создана филогенетическая система актиномицетов и родственных им бактерий. Актиномицеты составляют порядок Actinomycetales, включающий более 100 родов и входящий в класс Actinobacteria. Одни роды являются родами- «гигантами», включающими многие сотни видов (например, род Streptomyces), другие — «карликами», включающими один или несколько видов.
Некоторые представители — патогены человека, животных и растений. Образуют симбиотические азотфиксирующие ассоциации с растениями.
Природное местообитание актиномицетов — почва, их основная экологическая роль — разложение органического вещества на поверхности и в толще почвы. Актиномицеты образуют гидролитические ферменты и участвуют в почве в разложении целлюлозы, хитина, лигнина, гумусоподобных соединений.
Актиномицеты являются продуцентами примерно половины всех известных антибиотиков (в том числе антибиотиков с антибактериальным, противоопухолевым, противовирусным, противогрибковым, противопаразитарным действием).
Среди актиномицетов в почве распространены нокардиоформные организмы, геодерматофилы и франкии, актинопланы, стрептомицеты, мадуромицеты, термоактиномицеты.
Нокардиоформные актиномицеты представляют собой гетерогенную группу, многие представители которой образуют нити, распадающиеся на более короткие элементы. Для некоторых родов характерно образование воздушного мицелия с цепочками спор. Типовым родом группы служит род Nocardia (50), который можно рассматривать как типичного представителя «автохтонной» микрофлоры, способной использовать устойчивые органические вещества, остающиеся в конце процесса деструкции, в том числе гуминовые кислоты. Rhodococcus представляют собой аэробные относительно медленно растущие органотрофы, известные своей способностью эффективно использовать углеводороды нефти.
Геодерматофилы и франкии рассматриваются как не образующие мицелия актиномицеты. Образующиеся нити делятся в поперечном и продольном направлениях, в культуре отмечается большое количество кокковидных элементов, подвижных (род Geodermatophilus) или неподвижных (род Frankia). Геодерматофилы широко распространены в почвах и развиваются в виде микроколоний, сложенных паренхиматозной массой клеток, часто окрашенных в черный цвет. Франкии — азотфиксирующие симбионты ольхи и других небобовых растений, образующие на ее корнях клубеньки, подобно ризобиям. Франкии имеют типичный воздушный мицелий со спорангиями, разделенными на множество спор.
Актинопланы— группа актиномицетов, представители которой распространены в почве, лесной подстилке, на живых растениях и в воде природных источников. Актиномицеты этой группы имеют не распадающиеся на фрагменты нити, спорангии с подвижными спорами (род Actinoplanes) или неподвижные споры одиночные (род Micromonospora) (см. 50) или в цепочках (род Catellatospora). Актинопланы часто развиваются на пыльце растений, плавающей на поверхности воды.
Стрептомицеты — гетерогенная группа актиномицетов, образующих нити, не распадающиеся на фрагменты. Представители одних родов (род Streptomyces) (см. 50) образуют обильный воздушный мицелий с цепочками спор разной длины; для представителей других родов (Intrasporangium, Kineosporia, Sporichtya) характерно слабое развитие воздушного мицелия, либо полное его отсутствие и разнообразные по форме споры. Стрептомицеты — это, прежде всего, почвенные организмы, проявляющие гидролитическую активность, в том числе хитинолитическую.
Мадуромицеты — организмы, образующие нити, не распадающиеся на фрагменты. У нескольких ролов образуются короткие цепочки спор (род Actinomadura), у других — спорангии (род Streptosporangium) (см. 50) па воздушном мицелии. Споры могут быть подвижными и неподвижными.
Термоактиномицеты выделяют по их умеренной термофилии.
|
|
К содержанию книги: Почвоведение - биология почвы
|
Последние добавления:
Происхождение и эволюция растений
Биографии ботаников, биологов, медиков
Книги по русской истории Император Пётр Первый