Рисунок 1 – Схема трофических взаимоотношений между различными группами микроорганизмов в сообществе
жүктеу/скачать 1,26 Mb.
|
Лекция 5 Синэкология микроорганизмов
- Бұл бет үшін навигация:
- Низлежащие слои мата
| Фототрофный слой мата в основном представлен цианобактериями. Они образуют псевдоткань, в которой развиваются остальные группы организмов. Развитие цианобактерий в первую очередь определяется освещенностью. Какой вид цианобактерий будет эдификатором в мате, определяется совокупностью физико-химических условий среды:
а) В гиперсоленых водоемах (с концентрацией соли вплоть до 17 %) эдификатором явлется Microcoleus – организм, образующий пучок трихомов внутри общего слизистого чехла. Между слизистыми чехлами микроколеуса располагаются другие организмы. Маты, образованные с участием этих цианобактерий имеют плотную структуру, напоминающую кожу; б) При повышенном содержании сероводорода распространение получают различные виды родов Phomidium, Lyngbya, образующие маты за счет переплетения трихомов в ткань. Структура, формируемая нитчатыми цианобактериями, получила название «войлок»; в) В горячих источниках при температуре около 60 °С могут развиваться термофильные маты. В таких матах эдификатором служат ветвящиеся цианобактерии Mastigocladus laminosus (Fischerella laminosa), на поверхности мата микроколонии образуют цианобактерии Phomidium laminosum. Термофильное циано-бактериальное сообщество отличается очень четко выраженным слоистым строением. Кроме того, поскольку развитие термофильных матов связано с быстрым током горячей воды, они плотно связаны с субстратом. Под слоем цианобактерий (примерно на глубине 1 мм) развиваются аноксигенные фототрофы – пурпурные и зеленые бактерии. Наиболее характерными представителями являются Thiocapsa, иногда Chromatium. Аноксигенные фототрофы не характерны для термофильных матов. В ночное время циано-бактериальный мат становится анаэробным. Органическое вещество, синтезированное в процессе фотосинтеза, откладывается в виде полиглюкозы. Ночью она расходуется в процессе дыхания при наличии достаточного количества кислорода. Когда запас кислорода исчерпан, цианобактерии переходят на брожение. Продуктами брожения являются двуокись углерода, водород, формиат, лактат, ацетат, этанол. Многие тиофильные цианобактерии способны к сероредукции с образованием сероводорода, который может быть использован аноксигенными фотосинтетиками или хемотрофными аэробами. В присутствии серы микроколеус в процессе брожения образует вдвое больше ацетата, тогда как содержание других продуктов снижается, а вместо водорода выделяется сероводород. Сера в сообществе накапливается в дневное время и в клетках микроколеуса откладывается в виде капель, заключенных в белковую мембрану в периплазме. В ночное время окисление соединений серы оказывается основной статьей расхода кислорода. Еще один важный процесс, осуществляемый цианобактериями, - это азотфиксация. Специфические структуры – гетероцисты – обеспечивают защиту ключевого фермента азотфиксации – нитрогеназы. Окисление и восстановление серы могут осуществлять бесцветные серные бактерии. Они являются аэробными автотрофами, развиваются в верхних слоях мата и защищают цианобактерий от токсичного воздействия сероводорода, а аноксигенных фотосинтезирующих пурпурных или зеленых бактерий, а также сульфатредуцирующих бактерий – от кислорода. Зеленый слой цианобактерий и красный слой пурпурных бактерий часто разделены слоем окислов железа. Не до конца понятна их природа: химическое окисление кислородом, продуцируемым фотосинтетиками; аноксигенное окисление специфическими группами пурпурных бактерий. Низлежащие слои мата часто окрашены в темный, черный цвет из-за наличия сульфида железа и пирита. Здесь развиваются сульфатредуцирующие бактерии. Благоприятные условия для развития сульфатредукторов создаются в ночное время, когда истощаются запасы кислорода. Некоторые сульфатредукторы являются аэротолерантными и способны осуществлять восстановление сульфатов даже в присутствии кислорода, хоть и крайне медленно. Помимо упомянутых групп микроорганизмов, в матах присутствуют гетеротрофные гидролитики и диссипотрофы, являющиеся важными компонентами деструкционной ветви сообщества. жүктеу/скачать 1,26 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|