Экология микроорганизмов, свойства почвы, растения — Среды обитания микроорганизмов
Среды обитания микроорганизмов
Среды обитания микроорганизмов разнообразны. Как уже говорилось выше, они могут обитать в условиях, выходящих за обыденное восприятие, более того, денатурация белка наступает при температурах выше 40 0С, в то же время некоторые микроорганизмы существуют при температурах выше 100 0С. Условно среды обитания микроорганизмов можно разделить на две большие группы:
— биогенная среда обитания;
— абиогенная среда обитания.
Ниже кратко рассмотрены условия и особенности существования в этих различающихся средах.
Среди природных сред обитания микробов — организмы растений, животных и человека. Прежде всего, микробы заселяют внешние покровы, составляя нормальную микрофлору поверхности. Совершенно иным субстратом оказывается больной организм. Некоторые или многие защитные механизмы и барьеры нарушены, и ослабленный организм становится подобием питательной среды, где развиваются патогенные микробы. Они поражают ткани и органы растений, человека и животных.
Атака микробов — возбудителей болезней на многоклеточный организм не всегда успешна и требует завоевания микроорганизмами их среды обитания (многие облигатные паразиты не могут существовать в иных условиях). Организмы и их органы активно защищаются от инфекции. Барьерами, препятствующими колонизации тканей высших организмов, оказываются разные вещества и структуры:
— кожа защищается от поселения микробов жирными кислотами;
— слизистая оболочка носа и глаз — лизоцимом (ферментом, разрушающим клеточные стенки бактерий);
— кровь — фагоцитами и антителами;
— ткани рыб — протаминами;
— корни растений -корковым слоем;
— фрукты — кутикулой и кислотами;
— деревья — смолами, танином;
— ткани растений — фенольными соединениями, гликозидами.
К такой ситуации оказывается приспособленным и микробный мир. Микробы поселяются в организмах промежуточных хозяев. Часто хозяевами являются многие насекомые, нематоды (черви), животные (особенно опасны грызуны), птицы и даже человек (бацилло- и вирусоносители, оставаясь здоровыми, опасны для окружающих). Промежуточные хозяева составляют резервуар (очаг) заболеваний, из которого часто развиваются эпидемии. То, что характерно для человека и животных, свойственно и растениям. Здесь также имеются мирные сожители — эпифиты — обитатели поверхности организмов. Болезнетворные микробы (фитопатогенные) вызывают заболевания растений, часто массовые (подобие эпидемий животных и человека).
Противоположный описанному выше случай взаимоотношения микробов с другими организмами представляют собой многочисленные примеры симбиоза микроорганизмов и других организмов, стоящих на разных уровнях организации. Иногда сложно определить, является высший организм субстратом и микробы размножаются в нем либо, наоборот, высшие организмы паразитируют на микробах. Так, например, клубеньковые бактерии образуют на корнях (чаще бобовых) растений наросты, заселенные бактериями (растение — среда для бактерий). С течением времени бактерии разрушаются в клубеньках и растение использует вещества, запасенные микробами (паразитизм растения на бактериях).
Подобных примеров можно привести много. В пищеварительном тракте насекомых (лучше изучены муравьи и термиты) имеется свой неповторимый ценоз (ассоциация микробных видов). Нормальное развитие некоторых высших организмов невозможно без содружества с микробами. Известно, что жучки-точильщики (разрушают мебель, древесину) способны питаться древесиной, благодаря тому, что целлюлоза перерабатывается в кишечнике их сожителями — бактериями. Питание жвачных животных теснейшим образом связано с активной деятельностью сообщества строгих анаэробов — бактерий в рубце (отделе желудка), где они участвуют в переработке растительных кормов.
Взаимоотношения между организмами не описываются этими крайними формами, промежуточные типы отношений будут рассмотрены ниже.
