64. Основы экологии микроорганизмов. Микроорганизмы морских водных экосистем.

Микроорганизмы – существенная часть любой экосистемы, выполняющая функции синтеза нового органического вещества в процессе первичной продукции и деструкции органических веществ.

Морские воды являются специфической средой обитания микроорганизмов, что связано с характерным солевым составом воды, низкими температурами, высоким давлением, малыми концентрациями органических веществ.

Общая численность микроорганизмов, их горизонтальное и вертикальное распределение в открытых районах океана колеблется от нескольких тысяч до сотен тысяч в 1 см3, а на больших глубинах снижается до сотен и десятков в 1 см3.

Прибрежные воды характеризуются более высоким числом бактерий, что обусловлено в свою очередь более высокой концентрацией растворенного органического вещества, общими гидрологическими процессами, в частности, приливно-отливными явлениями.

Физиологические группы морских микроорганизмов:

*Галофилы. В морской воде развиваются преимущественно виды, адаптировавшиеся к высокой концентрации соли, способные размножаться при концентрации соли в среде от 2 до 30 %.

*Психрофильные (холодолюбивые) и мезофильные (холодовыносливые) бактерии. Соотношение между психрофильными и мезофильными формами в водной среде складывается в пользу первых, что обусловлено постоянно низкой температурой водных масс морей и океанов.

* Барофилы - микроорганизмы, живущие в глубоких морских впадинах и на больших глубинах, они способны выносить большое гидростатическое давление (до 50 МПа). Большинство из них относятся к родам Pseudomonas, Micrococcus и Bacillus.

*Продуценты – автотрофные микроорганизмы, к которым можно отнести цианобактерии, оксигенные и аноксигенные фототрофные бактерии, а также микроводоросли.

*Деструкторы, в число которых входят большинство гетеротрофных бактерий и грибы.

*Завершающим звеном в трофических цепях водных экосистем являются редуценты – простейшие организмы и некоторые бактерии.

Автотрофные микроорганизмы усваивают азот из неорганических соединений, растворенных в воде. Гетеротрофы по отношению к источнику азота проявляют избирательность. Паразиты используют органические азотсодержащие вещества клеток хозяина.

1. Гетеротрофные микроорганизмы играют главенствующую роль в водных экосистемах, осуществляют важнейшие процессы – круговорот органического вещества и процессы реминерализации ОВ, благодаря чему биогенные соединения вновь становятся доступными для первичных продуцентов.

-Азотфиксаторы – Azotobacter, Clostridium;

-Нитрификаторы – Nitrobacter, Nitrospina, Nitrococcus, Nitrospira – в основном строго морские виды бактерий. Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitrosolobus, Nitrosovibrio – встречаются и в морских и в пресных водоемах.

-Денитрификаторы – представлены в основном бактериями рода Pseudomonas, широко распространенными в окружающей среде, а также довольно широким спектром гетеротрофных бактерий.

-Аммонификаторы – бактерии, обладающие протеолитической активностью родов Bacillus, Proteus, Pseudomonas, Clostridium.

-К диссимиляционным и ассимиляционным сульфатредукторам относят бактерии родов, имеющих приставку Desulfo-. Они обитают, как правило, в бескислородных осадках пресных и морских водоемов, например бактерии родов Desulfotomaculum, Desulfovibrio, Desulfococcus и другие.

-Способностью окисления восстановленных соединений серы обладают бактерии родов Thiobacillus, Thiomicrospira и Sulfolobus.

2. Продуценты – цианобактерии, оксигенные и аноксигенные фототрофные бактерии, а также микроводоросли.

Среди автотрофных бактерий, обитающих в морях, встречаются бактерии родов Chromatium, Thiocystis, Chlorobium, Prosthecochloris, Chloroflexus, Erythrobacter, цианобактерии родов Cyanotbece, Xenococcus, Spirulina и другие.

В морской воде количество микроорганизмов меньше, чем в пресной, но все же отличается разнообразием видов. В морской воде были обнаружены бактерии, относящиеся к различным родам – кокки (роды Micrococcus и Sarcina), споровые и неспороносные, подвижные и неподвижные палочки (роды Pseudomonas, Achromobacter, Flavobacterium, Bacillus, Cytophaga, Cоrinebacterium, Vibrio), а также дрожжи, актиномицеты и некоторые грибы.

Широко распространены также, особенно в прибрежных районах, бактерии родов Mycobacterium и Rhodococcus.

Некоторые микроорганизмы, обнаруженные в морской воде, попадают в нее с речными стоками и приспосабливаются к новой среде обитания. Это относится к актиномицетам и микобактериям, широко распространенным в почвах и некоторым другим видам микроорганизмов.