Полифункциональность микроорганизмов

В последние годы активно пересматриваются прежние представления об узкой специфичности функций определенных микроорганизмов. Для удобства изучения микроорганизмы были разделены на физиологические группы: азотфиксаторы, аммонификаторы, денитрификаторы, протеолитические и т.д. Часто микроорганизм называют по какому-либо определенному процессу, хотя он мог быть для его жизнедеятельности одним из многих возможных процессов. Исторически, по мере открытия микроорганизмов и функций, это было закономерно, но в дальнейшем происходила абсолютизация представлений и складывалось мнение, чтоAzotobacter - основной азотфиксатор в почвах,Metallogenicum - основной рудообра- зователь и т.д. Однако при новых микроорганизмах стало ясно, что каждая из перечисленных функций широко распространена среди почвенных микроорганизмов. Установлено, что нет отдельных физиологических групп бактерий - азот- фиксаторов и денитрификаторов. Один и тот же микроорганизm проводит тот или иной процесс в зависимости от конкретных условий окружающей среды. При наличии органического вещества и недостатке связанного азота в среде происходит азотфиксация. Если же имеется органическое вещество при избытке нитратов и недостатке кислорода - идет денитрификация. Отметим, что чрезвычайно важно было бы выяснить, насколько различаются окислительно- восстановительные условия (концентрация кислорода) для протекания этих двух процессов. Если микроорганизм - азотфиксатор-денитрификатор в процессе своего роста использует белки или аминокислоты, то становится аммонифи- катором. Обычно он может проводить и гетеротрофную нитрификацию.

 

Таким образом, генетические возможности микробов оказываются весьма обширными и нужно говорить скорее о физиологических процессах, проводимых микроорганизмами, а не о физиологических группах микробов.

Многие микробиологи-экологи считают, что имеются специфические группы микроорганизмов, использующих определенные органические вещества. Особенно это касается грибов. Существует мнение о наличии специфических групп сахаролитических, пектинолитических, целлюлозолитических, хитинолитических, лигнинолитических грибов. Однако такое деление во многом условно. В отношении сахаролитических грибов нужно заметить, что вообще нет микроорганизмов, которые не синтезировали бы гидролазы. Поэтому наряду с использованием Сахаров и других мономерных органических соединений сахаролитические грибы могут усваивать и некоторые полимеры, особенно крахмал, белки и др. Кроме того, гидролазы всегда содержатся в почве, и микроорганизмы могут использовать для своей жизнедеятельности «чужие» гидролазы. Даже микроорганизм, который синтезирует специфические гидролазы типа целлюлаз, вполне может усваивать ряд мономеров.

Конечно, из сказанного нельзя делать вывод об отсутствии физиологических различий между микроорганизмами, однако на данном этапе развития экологии микроорганизмов нужно особенно подчеркнуть полифункциональность каждого вида. Принцип дублирования в проведении определенных физиолого-биохимических процессов широко распространен. Чем больше дублеров, тем быстрее идет процесс (разложение Сахаров, спиртов, органических кислот); чем меньше дублеров, тем медленнее протекает процесс (разложение фенола, анилина, нафталина, ряда пестицидов и др.).

Дублирование, широко проявляясь в почвах, дает возможность более точно и тонко поддерживать гомеостаз даже в изменяющихся физико-химических условиях.