МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ
ФГБОУ ВПО «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ»
Практикум по микробиологии
Часть 2. Микробиоценозы природных экосистем
Cанкт-Петербург 2014
УДК:
Практикум по микробиологии для факультета биоэкологии. Часть 2. Микробиоценозы природных экосистем (Учебно-методическое пособие). – СПб., Издательство СПбГАВМ, 2014 – с.
Кафедра икробиологии, вирусологии и иммунологии.
Учебное пособие предназначено для студентов факультета биоэкологии. Составлено в соответствии с учебным планом и программой по микробиологии для факультета биоэкологии. В учебном пособии содержатся сведения о видовом составе, биологических свойствах и методах изучения важнейших природных микробиоценозов, являющихся частью наземных, воздушных и водных экосистем. Имеются характеристики основных групп (секций) бактерий, представленных в Определителе Берджи. Даны краткие схемы выявления и идентификации некоторых патогенных микроорганизмов – возбудителей болезней человека и животных.
Изложение материала каждой изучаемой темы дается по плану: цель занятия, оборудование и материалы, методические указания для самостоятельного изучения темы; задания по проведению лабораторно-практической работы; контрольные вопросы для самоподготовки.
Каждое занятие рассчитано на 2 часа.
Учебное пособие утверждено на методическом совете Санкт-Петербургской государственной академии ветеринарной медицины (протокол № )
Санкт-Петербургская государственная академия
ветеринарной медицины
г.Санкт-Петербург
Тема 1 микроорганизмы как часть экосистемы. Методы изучения микроорганизмов, входящих в состав микробиоценозов. Определение омч (кмафанм).
Цель занятия.
Ознакомиться с принципами изучения микроорганизмов, входящих в состав микробиоценозов.
Освоить методику определения ОМЧ в объектах внешней среды на примере определения КМАФАНМ.
Материалы и оборудование. Пробы пищевого продукта (молока, сока. Колбасы и т.п.). Стерильные ступки с пестиками (гомогенизаторы). Стерильный физиологический раствор NaCl. Стерильные пробирки, мерные пипетки, дозаторы, чашки Петри. Расплавленный МПА.
ЛЕКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ.
Микробиоценозы как часть экосистемы
Понятие "экосистема" введено английским ботаником А. Тенсли (1935г.), который обозначил этим термином любую совокупность совместно обитающих организмов и окружающую их среду. По современным представлениям экосистема – совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом и динамическом равновесии.
По определению А. Тэнсли, экосистемы – это безразмерные устойчивые системы живых и неживых компонентов, в которых совершается внешний и внутренний круговорот веществ и энергии. Экосистема – это луг, лес, озеро, полость кишечника, капля воды с микробами, горшок с цветком, космический корабль и т.д.
Понятие «биоценоз» предложил в 1877 году немецкий биолог Карл Август Мёбиус. Биоценозом можно считать совокупность популяций всех видов живых оргнизмов, населющих общие места обитания.
Однородное пространство (часть абиотической среды), занимаемое биоценозом, называется биотоп. Биотоп — это неорганическая среда, которая является необходимым условием существования биоценоза. Между биоценозом и биотопом существует тесное взаимодействие.
В состав биоценоза входят совокупность растений на определенной территории — фитоценоз (от греч. phyton — растение), совокупность животных, проживающих в пределах фитоценоза, — зооценоз (от греч. zoon — животное), микоценоз (от греч. mykes — гриб) — совокупность грибов и микробиоценоз — совокупность микроорганизмов.
Микроорганизмы, как и другие живые существа, в природных условиях практически никогда не существуют в виде чистых культур и всегда находятся в процессе взаимодействия, в первую очередь, с другими микроорганизмами. Таким образом, они являются компонентами микробного сообщества.
Микробное сообщество – это совокупность функционально различных микроорганизмов, взаимодействующих между собой в течение достаточно протяженного времени и локализованных в определенном месте - биотопе. Микробное сообщество характеризуется относительным разнообразием видов, а количественные соотношения членов сообщества могут меняться во времени в зависимости от складывающихся условий. Если условия изменяются, может произойти изменение сообщества, сопровождающееся сменой доминирующих видов, колебаниями численности микроорганизмов разных групп и даже изменением состава членов сообщества. При этом численно преобладать будут те группы, которые физиологически будут более приспособлены к данным конкретным условиям существования.
Микробное сообщество является функциональной единицей, взаимодействующей с окружающей средой.
В природе каждый вид микроорганизмов занимает определенное местообитание с конкретным набором абиотических и биотических факторов и выполняет определенную функцию. Функциональное и пространственное положение вида в экосистеме называют его экологической нишей. Для успешного сосуществования виды, занимающие одинаковое местообитание, должны различаться фукциональными характеристиками.
Микробные местообитания имеют сложный и постоянно меняющийся характер и зависят от градиентов концентраций питательных и токсических веществ и значений лимитирующих факторов (температуры, рН, света, доступности воды и т.д.). Поэтому экологических ниш для микроорганизмов - бесконечное множество, но именно сочетание вышеперечисленных факторов определяет экологическую нишу для конкретного микроорганизма, где он преобладает. Для точной характеристики местообитания микроорганизма нужно учитывать его микроокружение, т.е. комплекс факторов в непосредственной близости от микробных клеток.
Основой взаимодействия в любом микробном сообществе являются трофические связи, обеспечивающие потоки вещества и энергии внутри него. Внутри микробного сообщества взаимоотношения регулируются различными способами и на разных уровнях.