Серобактерии: питание, являются ли гетеротрофами, продуцент или редуцент

Гельминты

Известно давно, что в водоемах, содержащих сероводород, таких как сероводородные источники, часто можно обнаружить большое количество безцветных микроорганизмов, у которых внутри клеток находятся капли серы.

В районах, где содержание сероводорода относительно низкое (менее 50 мг/л), данные бактерии, которые были названы бесцветными серобактериями, часто формируются в больших количествах в виде пленок, белых отложений и прочих нарастаний.

Как избавиться от какого либо паразита? Просто. Перестаньте быть его питательной средой.

Серобактерии, представители тиобактерий, являются микроорганизмами, способными окислять восстановленные соединения серы.

Самолечение и попытки вывести паразитов из организма человека без консультации с квалифицированным медицинским специалистом могут быть опасными и иметь серьезные последствия для здоровья.! Поэтому мы хотим предложить Вам послушать советы доктора натуропатии Лизы Догадаевой...>>> КАК ПОБЕДИТЬ ПАРАЗИТОВ

История открытия

В 1887 году С. Н. Виноградский доказал, что сера, накапливаемая в клетках Beggiatoa — типичного представителя серобактерий, образуется путем окисления сероводорода и может быть превращена этим микроорганизмом в серную кислоту. В ходе своих исследований он использовал оригинальный метод микрокультуры, который позволял изменять среду и наблюдать за живым объектом в течение продолжительного времени. Результаты опытов с Beggiatoa стали основой для разработки концепции С. Н. Виноградским о существовании микроорганизмов, способных жить за счет хемоавтотрофии. Однако до сих пор не ясно, почему большинство бесцветных серобактерий не обладает такой же возможностью.

Такая ситуация объясняется тем, что в большинстве случаев микроорганизмы, относящиеся к этой группе, до сих пор не удалось выращивать в чистых культурах в лаборатории. Из-за этого невозможно сделать определенных выводов о их физиологии и биохимических свойствах. Однако, такие микроорганизмы обычно классифицируются как сероокисляющие бактерии.

Что собой представляют серобактерии?

В группу серобактерий входят разные виды прокариотов. Прокариоты — это микроорганизмы, которые состоят из одной клетки и не имеют ядра с четкой оболочкой. Чтобы обеспечить свою жизнедеятельность, серобактерии окисляют соединения сероводорода до обычной серы, а также сульфиды, тиосульфаты и молекулярную серу.

Эти небольшие организмы относятся к автотрофам (продуцентам), которые способны синтезировать органические вещества из неорганических.

  • являющиеся представителями группы фотосинтезирующих бактерий, особенно известны своей способностью к фотосинтезу в анаэробных условиях. Purple bacteria обладают специальными пигментами, такими как бактериохлорофиллы, которые позволяют им поглощать свет и превращать его в энергию. Это делает их уникальными среди других организмов, которые зависят от доступности кислорода для фотосинтеза. Кроме того, некоторые пурпурные бактерии способны проводить фотосинтез даже в условиях низкого освещения, что позволяет им выживать в глубоководных областях, где другим организмам трудно получить достаточно солнечного света.
  • семейство микроорганизмов Chlorobiaceae, также известных как зеленые серобактерии.
  • синезеленые водоросли (сианобактерии) —
  • бактерии без цвета

Первичные производители – основное звено в пищевой цепи мировой. Организмы, живущие без кислорода и света под водой, с помощью химических процессов производят органические соединения, которые служат пищей для других организмов – потребителей (не способных производить пищу также, как производители). К потребителям относятся паразиты, хищники, травоядные животные и растения.

Микробы сотрудничают с моллюсками, червями и ежами, обитающими в иловой зоне водоемов, где присутствует как минеральная, так и органическая смесь.

Однако не все автотрофы считаются продуцентами. Некоторые из них способны самостоятельно производить органические вещества и поглощать их. Такие организмы одновременно являются и редуцентами, превращая останки на дне водоемов в неорганические вещества, и продуцентами. Автотрофы подразделяются на две группы — фотосинтезирующие и осуществляющие хемосинтез для получения энергии.

Микроорганизмы, питающиеся при помощи фотосинтеза

Серобактерии классифицируются как организмы, способные осуществлять фотосинтез, при котором солнечный свет используется в качестве источника энергии. Такой процесс называется фотосинтезом. Водоросли и археи, являющиеся многоклеточными и проживающими в водоемах, также могут осуществлять фотосинтез.

Фотосинтезирующий тип включает в себя более 50 видов пурпурных серобактерий. Эти организмы грамположительные и могут быть как подвижными, используя жгутики, так и неподвижными. Они размножаются путем деления. Пурпурные серобактерии обитают в бескислородной среде у поверхности пресной и соленой воды. Они используют молекулярную серу в качестве источника углерода, которая накапливается в периплазматическом пространстве — полости, образованной дополнительной мембраной в клеточной стенке микроорганизма.

Синезелёные водоросли, или цианобактерии, также способны к фотосинтезу и являются грамотрицательными. Они способны выделять кислород и являются потомками самых древних микробов на Земле. Зарождение стоматолитов, которые являются результатом их жизнедеятельности и найдены в настоящее время, относится к периоду 2,5-3,5 миллиардов лет назад.

Серобактерии, обладающие зеленой окраской, не обнаруживаются по методу Грама. Их клетки представлены палочковидной или яйцевидной формой, способны накапливать гликоген — запасы углеводов. В основном такие микроорганизмы являются неподвижными.

У зеленых серобактерий присутствует полость, содержащая газ и позволяющая им погружаться на различные глубины (газовые вакуоли).

Углекислота является источником углерода. Под пурпурными колониями растут зеленые серобактерии, которые почти не формируют колонии. Они были найдены в гидротермальных источниках в Мексике на глубине более 2000 метров. Зеленые серобактерии делятся на две группы: одни способны существовать без света на больших глубинах, другие нуждаются в освещении.

Хемосинтез

Организмы, которые получают энергию путем преобразования неорганических соединений (хемосинтез), называются хемотрофами. К хемотрофам относятся аммиакокислители (Nitrobacteraceae), которые окисляют аммиак, сероокислители, которые перерабатывают сероводород, и железокислители (Geobacter), которые окисляют железо.

Хемосинтез был впервые открыт С. Н. Виноградским при изучении нитчатых серобактерий. Учеными также были обнаружены железобактерии, которые отличаются от серобактерий тем, что окисляют двухвалентное железо до трехвалентного. В результате этого на дне рек, морей и болот образовались марганцевые и железные руды.

На два типа делится группа безцветных серобактерий, которые также проводят хемосинтез.

  • Некоторые виды одноклеточных организмов, в частности представители родов Macromonas и Achomatium, преимущественно обладают отсутствием способности к активному перемещению.
  • Существуют мелкобактерии (Thiothrix), которые обладают способностью к рапидному перемещению.

У обоих видов имеется способность к накоплению серы.

Моря, океаны, озера — места обитания безцветных серобактерий. Еще не до конца изучена их функция в природе, так как так и не удалось получить чистую культуру. Проведенные исследования на основе изучения природного материала показали, что эти бактерии имеют значительное значение при окислении серных соединений на границе между воздушной и безвоздушной средой водоемов.

Серобактерии играют важную роль в процессе очистки водоемов от неорганических загрязнений. Микроорганизмы, проживающие в иле, используются для очистки сточных вод от сероводорода, что предотвращает его попадание в окружающую среду.

Микроорганизмы обеспечивают не только естественный цикл серы в природе. Сероводород, который вырабатывается этими микроорганизмами, может стать причиной коррозии канализационных труб, разрушения бетонных сооружений, зданий, шахт и других объектов горнодобывающей промышленности.

Занимаюсь профессией ветеринара. Увлекаюсь танцами на балах, занятиями спортом и йогой. Мое основное внимание уделяется развитию личности и изучению духовных практик. Мне интересны такие темы, как ветеринария, биология, строительство, ремонт и путешествия. Но для меня табу — юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.

Среда обитания

Аэробы — это бесцветные серобактерии, которые можно встретить как в пресных, так и в соленых водоемах. Некоторые из них хорошо развиваются при низкой температуре, в то время как другие, например Thiospirillum pistiense, процветают в термальных серных источниках при температуре выше 50 °С.

Подвижные формы обладают способностью к хемотаксису и могут перемещаться в места с оптимальным содержанием кислорода и сероводорода. В дополнение к этому, С. Н. Виноградский отметил (1887-1889), что безцветные серобактерии способны разрастаться в воде, в которой содержится очень малое количество органических веществ, и поэтому предположил, что они способны ассимилировать углекислоту. Однако, только Thiovulum majus и некоторые штаммы Beggiatoa удалось вырастить на минеральной среде, содержащей сероводород, в виде чистых культур. Другие микроорганизмы, которые были классифицированы как Beggiatoa, оказались способными к развитию только на органических средах, содержащих сенный отвар, пептон, мясной экстракт, аминокислоты или ацетат. Некоторые из них также проявили потребность в витамине В12.

При добавлении ацетата и других органических соединений, рост штаммов Beggiatoa, которые развиваются на минеральных средах, улучшается. Когда ацетат присутствует в клетках, поли-р-оксибутиратные гранулы образуются. Прунгсхейм, основываясь на изучении физиологии различных штаммов Beggiatoa, считает, что среди них есть автотрофы, которые окисляют сероводород и фиксируют СО2, а также есть представители, которым необходимы органические соединения. Тем не менее, некоторые гетеротрофные штаммы Beggiatoa в присутствии органических соединений окисляют сероводород, возможно, для получения энергии, другими словами, они являются хемолитогетеротрофами. Однако биология этих микроорганизмов, а также других безцветных серобактерий, плохо изучена. Особенно интересным является вопрос о роли сероводорода в их метаболизме.

Особенности

С точки зрения морфологии, характера движения, способа размножения и строения клеток, некоторые представители бесцветных серобактерий, такие как Beggiatoa, Thiothrix, Thiospirillopsis, Thioploca, Achromatium, проявляют значительное сходство с синезелеными водорослями. Они могут быть как многоклеточными, так и одноклеточными. В своих исследованиях Прингсхейм (1963) и другие ученые рассматривают эти микроорганизмы как бесцветные варианты синезеленых водорослей.

Сине-зеленые водоросли Oscillatoria считаются аналогом Beggiatoa, Thiothrix сопоставляют с Rivularia, Thiospirillopsis – с Spirulina, а Achromatium похож на Synechococcus. В настоящее время сине-зеленые водоросли относят к бактериям, и их приближение к безцветным серобактериям становится все более обоснованным. Стоит также отметить, что некоторые сине-зеленые водоросли имеют способность накапливать серу в клетках, хотя этот признак имеет небольшую значимость для систематики микроорганизмов.

Значение в природе

В процессах превращения неорганических соединений серы в природе играют важную роль микроорганизмы, которые осуществляют ее окисление (рис. 142). Особенно значительное значение, вероятно, имеют тионовые бактерии, которые широко распространены в различных водоемах, почве, а также в горных породах, которые подвергаются разрушению.

За счет деятельности указанных микроорганизмов и серобактерий с окрашением и без нее происходит окисление значительного количества сероводорода и других серных соединений в водоемах. Иногда также наблюдается отложение большого количества серы. Активное окисление серы тионовыми бактериями в почве нашло практическое применение. Элементарную серу добавляют в почву для снижения ее щелочности, и эти микроорганизмы быстро окисляют ее, образуя серную кислоту.

Процесс, известный как сернокислое выветривание горных пород, также возникает в результате действия тионовых бактерий, которые образуют серную кислоту. Это часто является причиной повреждения некоторых каменных и металлических сооружений.

Есть основания полагать, что вместе с бактериями, способными десульфатировать и восстанавливать сульфаты в сероводород, тионовые бактерии также сыграли свою роль в формировании некоторых месторождений самородной серы, окисляя сульфиды до молекулярной серы. Однако те же самые микроорганизмы могут стать основной причиной быстрого разрушения серных руд, проводя полное окисление до серной кислоты. Такие процессы, как было показано в исследованиях С. И. Кузнецова и его коллег, не редко наблюдаются при разработке серных месторождений, когда создаются условия для аэробного окружения.

В итоге, разнообразие результатов достаточно significa в действиях микроорганизмов, производящих окисление серы и ее различных соединений.

Победить паразитов можно!

Продолжайте чтение следующего текста:

Микроорганизмы, вызывающие разложение: источники питания, окислители, выделяющие продукты, важность и способы получения питательных веществ

Автор статьи
Каташова Е.Б.
Каташова Е.Б.
Акаролог, Паразитолог высшей категории, инфекционист. Кандидат биологических наук. Стаж работы в институте эпидемиологии и микробиологии им Н. Ф. Гамалеи более 16 лет. Общий стаж 27 лет

KLESHUN.RU
Добавить комментарий