Pagina 4 din 24
Solul ca habitat al microbilor
Un loc special în habitatele naturale ale microorganismelor este ocupat de sol. Este un substrat de structură extrem de heterogen (eterogen), având o structură micro-mozaică. Solul este un set de o multitudine de soluții de sol foarte mică (de la fracțiuni de milimetri până la 3-5 mm) agregate (granule brute, uneori combinate în grupuri), penetrat prin pori, se spală curge prin capilare. Această structură este clar vizibilă într-un microscop de lumină - figura 1; „Mikropeschery“ și tuneluri-capilarele - pot fi vizualizate într-un microscop electronic de scanare imagine 2 - ambele imagini sunt preluate din cartea „Viața plantelor“, editat N.Krasilnikova.
Fotografie în microscop 1 - crește de 20 de ori; 2 - o creștere de 60 de ori.
Figura 1 -. Microstructura solului. Sunt granule și focare.
Fotografie într-un microscop cu scanare electronică. Creșterea este de 1600 de ori.
Figura 2 - Microstructura focarelor microbiene
Resturile de plante și animale, substanțe humice - elemente organice din sol - nu este distribuit uniform, dar se concentrează în anumite microcenters, adesea pavaje granule de sol de film, crearea de zone unde curge activitate mai intensă a comunităților microbiene care populează aceste zone.
Pe suprafața particulelor de sol, microorganismele sunt situate în mici microcolonii (20-100 celule în fiecare). Deseori se dezvoltă în grosimea de cheaguri de materie organică, pe rădăcini de plante vii și pe moarte, în capilane subțiri și în bucăți din interior.
Microcoloniile naturale de microbi se propagă în mediul natural al populației, adică un set de indivizi (celule) înrudite din aceeași specie situate pe o suprafață limitată a substratului natural. Dezvoltarea lor începe cu formarea unor grupuri mici de celule. Aceste agregate de celule (în principal bacterii) nu sunt haotice. Adesea ele sunt legate de rozete, spirale și alte grupuri organizate, formând microcolonii primare. De-a lungul timpului, aceste microcolonii primare situate în apropierea unei trântit și formând noi microclusters, duce la formarea de colonii de populație care locuiesc în unele locuri granule de sol - Figura 3 din cartea „Viața plantelor“, editat N.Krasilnikova.
Diametrul granulelor este de 300-500 pm. Agregatul de granule formează o microstructură complexă formată din pori și capilare pline cu gaze (compoziția lor poate fi diferită) și soluție de sol. Un astfel de agregat este cel mai simplu habitat natural pentru microbi. Diametrele agregatelor similare sunt de 3 - 5 mm și mai mult. Dacă există o sursă de energie în sursă (o materie organică accesibilă microbilor), atunci un astfel de set (sistem) poate servi drept exemplu celui mai simplu celular microbial cenotic - o comunitate de microorganisme care este stabilă pentru o anumită perioadă de timp.
Bazinul unde materialul organic (energia și se concentrează materialul de construcție a corpului) se stabilească microbii necesită pentru dezvoltarea lor de concentrații mari de substanțe organice care proliferează și mineralizator-l rapid. Aceștia sunt reprezentanți tipici ai grupului ecologic de macrofite - saprofite care necesită alimente. Acestea includ ciuperci, multe bacterii și actinomicite care formează spori și non-spori.
Odată ce sursa de hrana sărăcită a acestui grup de activitate heterotrofe în stațiile de vatră și a germenilor merge într-o stare de repaus prelungit, aproape de animație suspendată până la o nouă furnizare de energie și a unei noi focare violente in activitatea lor. O parte semnificativă a biomasei populațiilor cu microorganisme cu dezvoltare rapidă este lizată. Zona vieții active a microorganismelor - granule de sol - se găsește în spații, chisturi și alte forme de experiență.
I - cea mai simplă microcolonie (microagregată 5-10 microni), II - microcolonii de populație de bacterii (30-50 microni); III - o granulă de sol, populată de colonii populare (300-500 microni); IV - microfocus (diametru total 0,5-5 mm): 1 - capilar umplut cu soluție de sol; 2 - un film de substanță humus; Material 3-plante; 4 - colonii populare de microbi; 5 - granule minerale sol; 6 - timp.
Figura 3 - Diagrama structurii celei mai simple cenoze microbiene:
În timpul perioadei de activitate ridicată din focalizarea îmbogățită cu material organic, substanțele organice solubile (inclusiv metaboliții microbieni) difuzează în micro-secțiunile din jur. Aceasta duce la apariția unei zone care conține cantități mici (adesea urmărite) de surse de energie ușor mobilizate. În acest domeniu, se dezvoltă microflora, în creștere cu un conținut scăzut de alimente în mediu. Aceste organisme reprezintă un alt grup ecologic de microfite - microbii saprofite care cresc la concentrații minime de substanțe organice din sol și le utilizează economic. Aceasta include multe bacterii care nu formează spori, inclusiv tulpini și bacterii înfundate, adesea cunoscute ca oligotrofe (organisme cu nevoi moderate de alimente). În medii bogate (de laborator), ele nu cresc și adesea chiar mor.
La primirea ulterioară a materiei organice în sursă. locuită de microorganisme, dezvoltarea bacteriilor oligotrofe este inhibată și deseori urmează liza celulară. Deseori, populațiile supraviețuiesc. Teritoriul cucerit de oligotrofe este pierdut de ei. Într-o sursă îmbogățită cu surse de hrană, saprofitele, care necesită un nivel ridicat de nutriție, se înmulțesc din nou în mod activ. Acesta este modul în care se produc schimbări în activitatea microorganismelor și are loc schimbarea comunităților microbiene care durează mulți ani. Studiul acestor fenomene, împreună cu multe altele: viteza de reproducere a microorganismelor, timpul vieții individuale și ciclurile de dezvoltare în condiții naturale - sunt cele mai complicate probleme ale ecologiei moderne a microorganismelor.
Procesele de schimbări în activitățile microorganismelor constau în faze cu durată diferită. Unele faze durează mai mult (descompunerea unor mase semnificative de materie organică), sunt de natură sezonieră (planta se toarnă toamna). vecini Near microcenters se pot dezvolta în direcții opuse (epuizarea și îmbogățirea vatra), ceea ce conduce la apariția mozaic de compoziția calitativă și proprietățile solului. Deci, solul este mereu ocupat tot felul de microorganisme (de obicei, situate într-o stare de repaus), gata pentru creșterea și utilizarea substratului în contact cu sursele de sol și de alimentare de energie.
Studiile efectuate în ultimii ani, efectuate utilizând metode directe de înregistrare a microorganismelor în microscoapele ușoare și electronice, au făcut posibilă precizarea numărului de microorganisme din sol și calcularea biomasei. După cum sa dovedit, în 1 cm3 solul relativ sărac-podzolic poate conține până la 20 miliarde de celule. Acesta reprezintă aproximativ 1% din greutatea solului în sine. Într-un strat de 30 cm pe o suprafață de 1 hectar în soluri de diferite tipuri conține de la 1,5 la 2 până la 15-40 de tone de biomasă.
Conform calculelor prezentate în șase volume „viața plantelor“, biomasa tuturor celor vii pe terenul de creaturi vii ale planetei noastre este de la 12 octombrie până la 10 la 13 tone (suprafața de teren este de 51 x 10 9 hectare), inclusiv:
- biomasa totală a organismelor animale (reziduu uscat) - 0,55 * 10 9 tone;
- biomasa vegetală totală (reziduu uscat) - 55 * 10 9 tone;
- biomasa totală de microorganisme (reziduu uscat);
a) soluri de tundră și deșert - 3,06 * 10 9 tone;
b) alte soluri - 71,4 * 10 9 tone;
- total - 74,46 * 10 9 tone;
- biomasa celor mai simple animale și algele de sol (reziduu uscat) - 1,5 * 10 9 tone.
După cum se vede din datele prezentate - biomasa totală de animale și plante superioare care trăiesc pe uscat, este de aproximativ 56 * 10 9 tone În același timp, biomasa totală a microorganismelor, protozoare și alge este de 76 x 10 9 t Deși orientarea acestor calcule, toate .. devine evident că biomasa creaturilor care alcătuiesc lumea microbilor este egală cu biomasa tuturor celorlalți locuitori ai țării și, eventual, o depășește. Aceasta indică rolul microorganismelor în transformările biosferice, nu este deloc faptul că acest rol geologic este atribuit acestui grup de organisme vii.
Comunitățile de organisme vii, inclusiv microorganismele, sunt asociații organizate de populații care au funcții colective și interacțiuni. Astfel de asociații au o stabilitate ridicată și rezistență la diferite influențe, și mulți influență asupra mediului (Lucrarea solului, fertilizarea și colab.) Nu distruge cenozelor tipic acest substrat, dar modifica numai raportul dintre specii.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: