Микробиологическая индикация

Среди применяемых биологических методов индикации наиболее чувствительными являются микробиологические, что объясняется особенностями микробиоты. Они обусловлены исключительно высокой чувствительностью микроорганизмов к малейшим изменениям в состоянии окружающей природной среды и ее компонентов.

 

Большой вклад в развитие и становление этого направления внес академик Е.Н. Мишустин. Изучая распространение спорообразующих бактерий, в частности Bacillus mycoides, он обнаружил изменения морфологических и биохимических признаков данного вида в зависимости от экологических условий. Так, под влиянием различных факторов окружающей среды меняются характер спирализации клеточных колоний, активность каталитических процессов и др. Обстоятельными исследованиями Е.Н. Мишустина и его школы было показано, что, несмотря на широкий ареал спорообразующих бактерий, существуют зоны их оптимального развития.

Среди микроорганизмов выявлены виды, характеризующие как определенное состояние компонентов окружающей среды, в частности почв, гак и изменения в функционировании ми- кробоценозов в различных экологических условиях.

Например, индикатором глубины минерализационных процессов является соотношение северных и южных видов бацилл. В экосистемах, где слабо протекают процессы трансформации органического вещества, доминантами выступают северные виды: В. cereus, В. virgulus, В. agglomeratus.

О глубокой минерализации органического вещества свидетельствует преобладание южных видов, таких, как В. mesen- tericus, В. subtilis.

Индикатором засоленных почв служит В. gasifacans и подвид В. mesentericus - В. mesentericus subsp. niger, хорошей обеспеченности почв азотом - В. megaterium.

В последние годы значительное внимание уделяют индикации состояния экосистем, подвергающихся антропогенному загрязнению. При этом изучают такие показатели, как биохимическое, физиологическое и морфологическое изменения микробиоты; динамика численности микроорганизмов; видовой состав; интенсивность функционирования; мутагенные эффекты и т.д.

Изменения морфологических и биохимических признаков внутри вида достаточно адекватно отражают нарушения в состоянии окружающей природной среды. Так, при наличии в почве высоких доз свинца (более 8000 мг/кг) изменяется морфологическое строение В. mycoides. Скрученные, извилистые гифо- образные выросты распрямляются и становятся вытянутыми.

В этих же условиях изменяется энергия прорастания микроскопических грибов. Она снижается примерно в 5 раз. Вместо 2-3 дней, по истечении которых грибы прорастают в нормальных условиях, продолжительность покоя увеличивается до 10-15 дней.