Фототрофные аноксигенные бактерии и их значение в природеНаиболее хорошо изученными группами аноксигенных фототрофных бактерий являются пурпурные и зеленые бактерии. По определителю Берджи относятся к 10 группе «Аноксигенные фототрофные бактерии». Это Грам(-) бактерии различной морфологии: кокки, спириллы, палочки, одиночные или в агрегатах. Среди них встречаются одноклеточные и многоклеточные формы. Основной способ получения энергии – фотосинтез. В качестве источника С используют СО2, могут использовать органические вещества. В качестве доноров электронов используют cоединения серы: Н2S, S, тиосульфат (S2O32ֿ), сульфит SO32 ֿ, или H2 или органические соединения. Большинство способны к фиксации N2. Строгие анаэробы. Пурпурные бактерии делят на пурпурные серные (сем. Chromatiaceae) и пурпурные несерные (сем. Rhodospirillaceae). Пурпурные серные окисляют Н2S до SO42- через молекулярную S, которая откладывается в клетках в виде капель, как промежуточный продукт. Пурпурные несерные окисляют Н2S сразу до SO42- или молекулярной S, которая не накапливается внутри клеток. Не способны окислять молекулярную серу. Окраска бактерий связана с наличием каротиноидов, придающих им темно-красную, розовую, пурпурную окраску. Зеленые бактерии ( порядок Chlorobiales ) окисляют Н2S сначала до молекулярной S, которая откладывается в периплазматическом пространстве их клеток. Затем серная капля увеличивается, разрывает клеточную стенку и высвобождается наружу. По мере исчерпания из среды Н2S, поглощают из среды S и окисляют ее до SO42-. Места обитания – в основном это водные организмы.Встречаются в различныхводоемах (пресноводные, соленые, гиперсоленые водемы; морские) – водной толще, в илах. А также в бескислородных зонах увлажненных почв (рисовые поля, временно затопляемые почвы). Эти бактерии участвуют в круговороте серы в водоемах, окисляют сероводород до сульфата. В водоемах развиваются под слоем цианобактерий и водорослей, которые эффективно поглощают свет с длиной волн до 750 нм. Поэтому пурпурные и зеленые бактерии используют длинноволновую часть спектра. Некоторые пурпурные и зеленые бактерии способны развиваться на глубине 20-30 м, куда не попадает инфракрасное излучение, а проникает только синяя и сине-зеленая часть спектра (λ 450-500 нм). Т.е. они способны функционировать в условия, неблагоприятных для других фотосинтетиков. Но в большинстве случае играют незначительную роль в продукции органического вещества (3-5%). Но в стоячих озерах, богатых Н2S, на долю фотосинтезирующих бактерий приходится до 25% общей годовой продукции фотосинтеза. В отсутствии света способны переключаться на гетеротрофный тип питания (брожение, дыхание – пурпурные, зеленые – более строгие анаэробы). Поэтому бактериальный фотосинтез может быть полезен в загрязненных и эвтрофных водоемах.
|
