Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Биотехнологии Мифы и реальность.doc
Скачиваний:
67
Добавлен:
18.03.2016
Размер:
1.46 Mб
Скачать
  • Что ж, вернемся к основной теме разговора. Итак, в борьб с органическими загрязнителями мы можем рассчитывать на по мощь наших друзей-микробов. Как же все это выглядит на прагс тике?

  • Существует несколько подходов. Прежде всего это стимуля­ ция природных микроорганизмов, существующих в местах загрязч нений. Скажем, им предстоит разлагать углеводороды нефти, н им не хватает, например, азота, фосфора и кислорода (нефтяна пленка вполне может перекрыть доступ кислорода). Нужно, стал быть снабдить их тем, чего им недостает: вспахать землю, насыти ее кислородом, полить, чтобы повысить влажность. Это все стиму лирует их жизнедеятельность. Второй подход — использовании биопрепаратов, основанных на комбинациях микроорганизмов разлагающих различные углеводороды.

  • Их тоже запахивают в почву?

  • Можно запахивать, но, как правило, их распыляют в вид< водных суспензий.

Наконец, третий подход, представляющийся мне наиболее пер спективным, — это совместное использование растений и микроор ганизмов. Причем не любых микроорганизмов, и даже не любы ризосферных (обитающих на корнях растений) микроорганизмов

118

а тех из них, которые стимулируют рост растений. Здесь отмеча­ется великий эффект синергизма — совместного действия, взаи­модействия, симбиоза, многократно усиливающего результат: растения помогают микроорганизмам, снабжая их корневыми экс­судатами (выделениями), содержащими сахара и другие питатель­ные вещества, а микробы, в свою очередь, помогают растениям усваивать те вещества, которые без микроорганизмов растениям усвоить было бы нелегко. Интересно, что некоторые растения вы­деляют в почву до 50% синтезируемых ими углеродсодержащих соединений, «подпитывая» нужные им микроорганизмы, которые в «ответ» снабжают их фитогормонами, защищают от болезней и вредителей, растворяют плохо растворимые фосфаты, синтези­руют антибиотики, подавляющие развитие патогенных грибов. За­селяя ризосферу, они не допускают туда вредных для растения микроорганизмов. Симбиоз этот необычайно полезен и для расте­ний, и для микроорганизмов, так что плотность ризосферных попу­ляций микробов оказывается гораздо выше, чем в почве в целом.

Основной недостаток обычной интродукции микроорганизмов в окружающую среду заключается в том, что мы микробам никак не помогаем, мы их просто бросаем в почву «на произвол судьбы», и они должны самостоятельно находить себе какую-то нишу, где могли бы развиваться. В природе микробы обычно живут на раз­личных поверхностях, образуя так называемые биопленки, т. е. они распределены в пространстве отнюдь не равномерно, заселяя те структуры, которые им подходят. А это требует времени, и для них непросто. Система «растение — ризосферный микроорганизм» ли­шена этого недостатка. Дополнительная работа, как правило, неве­лика: в камерах, где хранятся семена, распыляют биопрепараты. На прорастающих семенах начинают развиваться микроорганиз­мы, и у них гораздо больше шансов занять ризосферную нишу, чем у других. Это уже серьезный шаг к контролируемому режиму, со­зданию «комфортных» условий для микроорганизмов и обеспече­ния их эффективной деятельности.

  • Как выглядит биологическая очистка от других распростра­ ненных загрязнителей, в частности, тяжелых металлов?

  • Многие растения, как известно, могут аккумулировать тяже­ лые металлы, «вытягивая» их из почвы. Микроорганизмы вырабаты­ вают механизмы устойчивости к соединениям тяжелых металлов, и это в основном механизмы окисления или восстановления. В резуль­ тате меняется взаимодействие растений с соединениями металла, т. е. они могут оказаться более или менее токсичными для растения, мо­ гут в большей или меньшей степени поглощаться растением. Но даже

119

если микробы не «желают» взаимодействовать с металлами, и в это| случае каждый «занят своим делом»: микробы разрушают органик]) а растения поглощают металлы, т. е. система очищает почву и органики, и от тяжелых металлов. На месте тяжелых металлов м<з жет быть мышьяк и другие токсичные загрязнители.

  • Какую роль вы отводите этому направлению в будуще борьбе с загрязнениями окружающей среды?

  • Я думаю, оно будет быстро развиваться, тем более что в гЦ следнее время появляются сообщения о том, что растения тоже м<| гут перерабатывать некоторые органические соединения. Пре> это считалось невозможным. Содействовать этому будет и развита микробиологических методов защиты растений, когда вместо пес тицидов используют ризосферные микроорганизмы, которые, кё уже отмечалось, могут стимулировать рост растений, подавлю патогены.

  • А как отделить вклады растений и микробов в очистку okj жающей среды, если они, по сути, представляют собой неразде! мый симбиоз?

  • Это нетрудно. Например, ГМ-растения получают в стерил! ных условиях. Их выращивают не в почве, а в стерильных среда где нет микроорганизмов. Аналогично можно узнать, на что спс собны те или иные растения, имея дело с теми или иными химичее кими соединениями. Существует много подходов, которые позв ляют точно оценить вклад каждого из «партнеров».

  • Подход, о котором мы говорили, направлен прежде всего н! очистку почвы. Насколько он применим к водной и воздушно^ среде?

  • Да, мы больше говорим о почве, ибо в России актуальЕ именно загрязнение почв. Но в принципе подобный подход мог использоваться для очистки воды и воздуха.

  • Наверное, немаловажно и то, что почву сложнее очист! другими способами. Воду, воздух можно фильтровать, почву же) очень-то профильтруешь.

  • Вы правы. Правда, с очисткой воды возникают проблемы • если просто выпускать в воду микроорганизмы, их всегда будет ] достаточно из-за многократных разбавлений, так что их cлe^ фиксировать на каких-то носителях. Кроме того, микроорганизм для очистки тех или иных водоемов должны быть выделе! именно из этих водоемов (скажем, микроорганизмы для очист морей должны быть устойчивы к соли и т. д.). А воздушные 6s фильтры на основе микроорганизмов уже изготавливают, и ol весьма эффективны для ряда соединений. Но это, как я уже

120

л в начале, относится скорее к региональным и даже локальным | проблемам.