Многообразие архебактерий.

Архебактерии очень разнообразны по типу обмена веществ, физиологическим и экологическим особенностям: среди них встречаются аэробы и анаэробы, хемогетеротрофы и хемоавтотрофы, нейтрофилы и ацинофилы. Большинство современных исследователей разделяют архебактерии на три группы: метано- бразующие археи, галобактерии и экстремальные термофилы.

Метанобразующие бактерии могут синтезировать метан, используя в качестве энергии реакции окисления углекислого газа. Они играют очень важную роль в биосистемах и относятся к облигатным (строгим) анаэробным хемоавтотрофам. Важно не путать их с мета- нотрофными эубактериями, которые не образуют метан, а используют его для получения энергии и синтеза. В качестве источника углерода и энергии для роста метанобразующие бактерии используют узкий круг соединений. Наиболее универсальными источниками углерода и энергии для них является газовая смесь Н2 и С02 Формула реакции образования метана: 4Н2 + С02 = СН4 + 2Н20. У ряда метаногенов обнаружена способность окислять окись углерода, что также сопровождается синтезом метана: 4СО + 2Н20 = СН4 + ЗС02.

В состав группы входят бактерии с разной морфологией: прямые или изогнутые палочки разной длины; клетки неправильной формы, близкие к коккам; извитые формы. У некоторых видов наблюдается тенденция формировать нити или колонии. Клетки неподвижные или передвигающиеся с помощью жгутиков. У метанобразующих архей обнаружены клеточные стенки всех трех основных типов клеточной стенки архебактерий: состоящие из псевдомуреина, из белков или полисахаридов. Есть виды, у которых клеточная стенка отсутствует (род Methanoplasma).

Галобактерии распространены там, где есть подходящие для этого условия с высоким содержанием NaCl (до 30 %) и других необходимых ионов: в природных соленых водоемах (например: в Мертвом море), бассейнах для выпаривания соли, материалах, консервируемых с помощью соли (рыба, мясо, шкуры). Они могут жить как за счет органических субстратов (аэробные хемогетеротрофы), так и за счет энергии Солнца, имея в своих мембранах светочувствительные пигменты — бактериородопсин и галородопсин (квазифотоавтотрофы). Интересно, что клеточные мембраны экстремальных галофилов содержат много каротиноидных пигментов (основной — бактериоруберин), обусловливающих окраску колоний от розового до красного цвета, что имеет для галофилов немаловажное значение как средство защиты против избыточной радиации, поскольку для их мест обитания характерна обычно высокая солнечная активность.

Экстремальные термофилы — археи, живущие в водах термальных источников, температура которых может достигать 100 °С. Так, например, микроб Pylorobus fumari, обнаруженный в подводных гидротермальных источниках Атлантики, выдерживает температуру от 90 до 113 °С. Эта группа архебактерий может использовать для питания как органические соединения (аэробные гетеротрофы), так и неорганические соединения (аэробные и анаэробные хемотрофы) (подробнее о способах питания и добывания энергии см. гл. 4). В настоящее время расшифрован геном семи видов термофильных архей.

Большой вклад в изучение строения, эволюции бактерий внес член- корреспондент РАН Б. В. Громов, профессор Санкт-Петербургского университета. Филогенез, экология, систематика архебактерий были досконально изучены академиком РАН Г. А. Заварзиным. В своих многочисленных экспедициях на Камчатку, другие экстремальные районы Земли им были обнаружены и описаны многие виды и группы архей и эубактерий.

Конечно, этот краткий обзор надцарства прокариот не исчерпывает всего разнообразия их огромного мира. Они типичные представители клеточного уровня организации живой природы, полностью подчиняющиеся основным положениям клеточной теории. Следует только еще раз подчеркнуть, что бактерии представляют собой организмы, которые по своей приспособленности к любым условиям среды, использованию разнообразных источников питания и энергии, превосходят все другие живые организмы. Бактерии начинали жизнь на Земле и создали, по сути, необходимые условия для появления всех других живых существ на Земле.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >