3 КУРС / ЭКОЛОГИЯ МИКРОБИОЛОГИИ / 2 Аутэкология
.pdf
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ
МИКРОБИОЛОГИЯ
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ОБЩЕЙ
ЭКОЛОГИИ
•Термин «экология» ввел один из крупнейших немецких биологов Эрнст
Геккель
•1866 г. в книге «Всеобщая морфология организмов»
НАПРАВЛЕНИЯ ЭКОЛОГИИ
•Факториальная экология (аутэкология) – изучает влияние внешних физико-химических условий (абиотические факторы).
•Синэкология – изучает взаимоотношения организмов с окружающими особями других видов (биотические факторы).
•Популяционная экология (демэкология) – изучает популяции.
Популяции образуют сообщество (биоценоз). В единстве с абиотической средой сообщество образует экосистему (биогеоценоз).
• Системная экология – изучает экосистему, или биогеоценоз.
АУТЭКОЛОГИЯ. ЭКОФИЗИОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ
Физические факторы:
•Температура
•Влажность
•Осмотическое
давление
•Излучения
•Электричество
•Ультразвук
Химические факторы:
•Реакция среды
•Окислительновосстановительные условия
•Питательные
вещества
•Токсические
вещества
ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ГРАНИЦЫ РОСТА ПРОКАРИОТОВ
6
5
4
3
2
1
Термофилы
Мезофилы
Психрофилы
-20 -10 0 10 20 30 |
40 50 60 70 80 90 100 110 120 |
|
С |
Психрофилы: |
Термофилы: |
1 – облигатные |
3 – термотолерантные |
2 – факультативные |
4 – факультативные |
|
5 – облигатные, 6 – экстремальные |
ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ
•Осмофильные микроорганизмы – предпочитают среду с повышенной концентрацией веществ.
•Пресноводные – не растут при 3,5% NaCl.
•Морские – растут при 2-4% NaCl.
•Галофильные:
•умеренные (до 15%).
•экстремальные (30%).
•Натрофильные – требовательны к ионам Na+.
•Галофильные организмы – главный компонент биомассы в Мертвом море, гиперсоленых содовых озерах таких, как озеро Магади (Кения), и в прудахкристаллизаторах.
Солевые пруды в Сан-Франциско
Great Salt Lake |
Мертвое море |
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ, ВЫЗЫВАЕМЫЕ ИЗЛУЧЕНИЕМ
4
3
2
1
|
Даль- |
Ближ- |
|
Видимый свет |
|
|
Ближний ИК |
|
||||
|
ний |
|
ний |
|
|
|
|
|
||||
|
УФ |
|
УФ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 1000 1100 |
|||||
Длина волны, нм
1 – повреждения ДНК и белков;
2 – фотореактивация ДНК;
3 – фототаксис и фотосинтез эукариот;
4 – фототаксис и фотосинтез прокариот
ГРАНИЦЫ И ОПТИМАЛЬНЫЕ ЗОНЫ РОСТА ПРОКАРИОТ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ PH
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Устойчивые к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
щелочной среде |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Устойчивые к |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кислой среде |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нейтрофилы |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 12 |
13 |
14 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•Ацидофилы: 1 – факультативные; 2 – облигатные
•Алкалофилы: 3 – факультативные, 4 – облигатные
ОТНОШЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ К КИСЛОРОДУ
Аэробы |
Анаэробы |
Облигатные |
Факультативные |
Облигатные |
|||
21% |
|
2% |
|
|
|
Растущие |
Микроаэро- |
Строгие |
Аэро- |
||
на воздухе |
толерантные |
толерантные |
|||
|
|||||