Методы изучения природных ассоциаций микроорганизмов
Хотя в природе больше конкурентных взаимоотн., существуют микробные ассоциации. Они играют важную роль в с\х. На основе приспособления к конкретным условиям и взаимодействиях с членами общества формируются экосистемы м\о.
В наст. время нет достаточно эффективных методов изучения микробных ассоциаций почвы или воды.
Способы изучения микр. ценозов.
Бактерископический метод.
основан на возможности непосредственного изучния микробов с помощью микроскопирования.
Виноградский разработал метод прямого счете. Можно определять численность и морфологию.
1918 Кон – метод прямого счета.
Введение пластинок обрастания – микроорг. в среде на них образуют колонии, которые изучают по морфологии.
Недостаток: не удается выявить физиологич. роли м\о в сообществе, какова физиология каждого из них.
Бактериологический метод
основан на выделении чистых культур и изучении ее свойств.
Недостаток: не все микроорганизмы сообщества можно культивировать в искусственных условиях.
Выделение по различным группам – анаэр., гетеротрофы и др – дает определенную информацию.
Метод искусственного создания микробных ценозов
Выделяют чистые культуры, затем составляют сообщества.
Недостаток – получаем только часть информации
Для более полного изучения необходимо использовать все 3 способа.
Также исп. молекулярно-биологические методы, например ПЦР.
Для этого необходимы маркеры, нет количественного учета, неизвестны физиологические функции в биоценозе.
Другие молекулярные методы – сравнение маленькой субъединицы рибосомы, выделение ДНК, фингерпринт, филогенетический анализ 16S и 18S РНК, сравнение последователностей ДНК с уже известными генами.
Типы взаимоотношений между организмами
Мутуализм – простейшие + термиты (перераб. целлюлозу в ацетат и др. Термиты окисляют ацетат)
Лишайники - аскомицеты+сине-зел или зел. водоросли
Кораллы+ зооксантеллы (пигменты кораллов защищают простейших от УФ, а зооксантелла каким-то образом повышает кальцификацию, они фотосинтезируют (???)
Трубчатый червь и хемолитотрофные бактерии, которые используют Н2S, связанный с гемоглобином червей для образования углеводов в цикле Кальвина. Обитают возле вулканов в океане, где много серы.
Бактерии-метанотрофы и метан-выпускающие (?) мидии
Тля + Buchnera aphidicola - бакт. предоставл. триптофан
Wolbachia pipientis,(риккетсия) – цитоплазматический эндосимбион 15-20% видов насекомых и может контролировать воспроизведение хозяина. Возможно, это главный фактор эволюции пола и видообразования паразитических ос. Также может вызывать цитоплазматическую несовместимость насеокмых, партеногенез бабочек, феминизацию генетических самцов изопод. Преимущество Вольбахии: тем, что она ограничивает вариабельность, помогает создать более стабильное бесполое окружение для себя.
Жвачные+микроорг.
МЕТАБИОЗ
например, в анаэробных метаногенных экостистемах: ил, анэробн. отложения в водоеме, затопленная почва.
Бактерии, продуцирующие водород(из пропионовой кислоты) Syntrophobacter
+ бактерии-метаногены Methanospirillum. Если водород не удалять, угнетается первая бакт.
КОММЕНСАЛИЗМ
нитрификация 1 шаг Nitrosomonas(аммоний до нитрита)+ нитрификация 2 шаг Nitrobacter(нитрит до нитрата)
Комменсал не вредит хозяину, просто подъедает за ним. Без него жить может.
ХИЩНИЧЕСТВО
(Prescott’s с 613)
Bdellovibrio, Vampirococcus
ПАРАЗИТИЗМ
АММЕНСАЛИЗМ
Это негативный эффект одного м\о на другой.
самый главнй пример – продукция антибиотиков, бактериоцинов
КОНКУРЕНЦИЯ пытаются захапать один и тот же ресурс, например место или еда
Исследовал Гауз, описал в 1934 принцип конкурентного исключения..
За еду – на принципе разной скорости поглощения вва. При низкой конц. вва медленнорастущая популяция проигрывает. Если концентрация большая, эта популяция может выиграть