Бактерии экстремальных условий обитания

Бактерии приспособились к разным условиям существования. Они могут развиваться в диапазоне темпратур от -5 (и ниже) до 113 °С. Среди выделяют: психрофилов, растущих при темпратуре ниже 20 °С (для Bacillus psichropilus, например, предельная темпратура роста -10 °С), мезофилов (оптимум роста при 20-40°С), термофилов (50-60°С), экстремальных термофилов (70 °С) и гипертермофилов (80 °С и выше). Споры отдельных видов бактерий выдерживают кратковременное нагревание до 160-180 °С и длительное охлаждение до -196 °С и ниже.

Некоторые бактерии чрезвычайно устойчивы к ионизирующему излучению и живут даже в воде охлаждающих контуров атомных реакторов. Ряд бактерий (барофилы, или пьезофилы) хорошо переносят гидростатическое давление до 101 тыс. кПа, а отдельные виды не растут при давлении ниже 50 тыс. кПа. В то же время есть бактерии, не выдерживающие даже незначительное увеличения атмосферного давления. Большинство видов бактерий не развиваются, если концентрация солей (NaCl) в среде превышает 0,5 моль/л. Оптимальные условия для развития умеренных и экстремальных галофилов наблюдаются в средах с концентрате NaCl 10 и 30% соответственно. Они могут расти даже в насыщенных растворах солей.

 

Как правило, бактерии предпочитают нейтральные условия среды обитания (pH около 7,0), хотя встречаются как экстремальные ацидифилы, способные к росту при рН 0,1-0,5, так и алкалифили развивающиеся при рН до 13,0.

 

Подавляющее большинство изученных бактерий - аэробы. Некоторые из них могут расти только при незначительной концентрации О2 - до 1,0-5,0% (микроаэрофилы). Факультативные анаэробы расту как в присутствии О2, так и в его отсутствие. Они способны переключать метаболизм с аэробного дыхания на брожение или анаэробное дыхание (энтеробактерии). Рост аэротолерантных анаэробов не угнетается в присутствии небольшого количества О2, т.к. они не используют его в процессе жизнедеятельности (например, молочнокислые бактерии). Для строгих анаэробов даже следы О2 в среде обитания являются губительными.

Многие Б. переживают неблагоприятные условия среды, образуя покоящиеся формы.

По условиям обитания экстремофилов можно разделить на:

•термофилы — способны переносить высокие температуры (+45… +113 °C);

•психрофилы — способны к размножению при сравнительно низких температурах (-10… +15 °C);

•ацидофилы — живут в кислотных средах (pH 1—5);

•алкалифилы — живут в щелочных средах (pH 9—11);

•барофилы — выдерживают сверхвысокое давление;

•осмофилы — организмы, способные жить в растворах с чрезвычайно высокой концентрацией •осмотически активных веществ и соответственно при высоком осмотическом давлении (например, микроскопические грибки, употребляющие мёд в качестве субстрата);

•галофилы — живут в соляных растворах с содержанием NaCl 25—30 %;

•ксерофилы — выживают при минимальном уровне влаги.

•Капнофилы — организмы, которым для своей жизнедеятельности требуется углекислый газ в концентрации 10-15 %.

 

Раздел 6: “Генетика”