Жизнь микробов в экстремальных условиях - Кашнер Д.
Скачать (прямая ссылка):
тем среди эукариотических водорослей один вид резко выделяется своей способностью к росту при экстремально высоких температурах. Верхний температурный предел роста Cyanidium caldarium, определенный на основе полевых наблюдений в местах естественного распространения этого вида, данных о включении в клетки ИС02 в природных условиях и исследования роста водоросли в чистой культуре (Doemel, Brock, 1970), соответствует 55—60°С. Между верхними температурными пределами роста С. caldarium и других эукариотических водорослей существует большой разрыв. Известны высокотемпературные штаммы Chlorella, растущие при 42°С (Sorokin, 1967). Диатомеи встречаются во многих источниках и часто преобладают среди эукариотических водорослей, живущих при 30—40°С. Хотя диатомеи можно обнаружить в горячих источниках почти при любых температурах (Mann, Schlichting, 1967; Stockner, 1967, 1968а, b; Kullberg, 1968, 1971; Sprenger, 1930), точное определение температурных пределов для каждого вида возможно только после получения данных о его росте и выживаемости в культуре в связи с трудностью измерения и интерпретации истинных температур биотопов в горячих источниках. Максимальная температура роста для любой диатомеи в культуре (альгологи-чески, но не бактериологически чистой) колеблется между 43 и 44°С; для диатомеи из горячих источников Achantes exigua оптимальная температура соответствует 40°С. Культуры могут выжить при 45°С по крайней мере в течение недели, хотя большинство клеток при этом и погибает (Fairchild, Sheridan, 1974). В горячих источниках встречаются представители и других групп эукариотических водорослей; иапример, один из видов зеленых водорослей рода Mougeotia был обнаружен по краям горячего источника при температуре 47°С. Возможно, однако, что это характеризует толерантность организма, но не его способность расти при такой температуре (Stockner, 1967).
Таким образом, хотя термофильные эукариотические водоросли и существуют, все же Cyanidium caldarium в своем роде уникален. С точки зрения человека Cyanidium caldarium представляет особый интерес как термофил, поскольку это единственная эукариотическая водоросль, растущая в обжигающе горячей воде. Низкие значения pH и высокие температуры способствуют ее росту и исключают присутствие других фотосинтезирующих организмов, следовательно, это единственный фотосинтезирующий организм, растущий в естественных условиях при pH ниже 5 и температуре выше 40°С (Doemel, Brock, 1971), причем он способен расти даже при нулевом значении pIT (Allen, 1959). С. caldarium обитает в биотопах двух видов: водных и наземных. Водные биотопы представляют собой водоемы и русла горячих источников; наземные — орошаемую паром почву и камни, а
также теплую сухую почву в районах сольфатары. Русла кислых горячих источников часто бывают покрыты пленками, состоящими из водоросли С. caldarium, бактерии Bacillus coagulans и гриба Dactylaria gallopava\ бактериальный и грибной компоненты, очевидно, получают питательные вещества от С. caldarium (Belly et al., 1973b). В почве С. caldarium часто встречается в виде тонкого слоя на глубине 3—5 мм, возможно, в связи с чувствительностью этой водоросли к недостатку воды (Smith, Brock,
1973). Почва на поверхности слишком суха для нее, тогда как в более глубокие слои почвы проникает, по-видимому, слишком мало света.
В течение долгого времени таксономическое положение С. caldarium было предметом дискуссии; недавно она была отнесена к красным водорослям (Chapman, 1974).
В. ЛИШАЙНИКИ
Лишайники, растущие на открытых местах, подвергаются воздействию более высоких температур, чем любой другой организм в вегетативной фазе, исключая обитателей горячих источников; поскольку водоросли и грибы как компоненты лишайников можно считать микроорганизмами, представляется закономерным вопрос, не являются ли лишайники или входящие в их состав грибы и водоросли термофилами. Исследование интакт-ных талломов, а также немногочисленные работы по изучению разделенных симбионтов свидетельствуют о том, что многие лишайники терморезистентны: высушенные талломы выживают в течение определенного времени при повышенной температуре, но роста при этой температуре у них не наблюдается. Однако некоторые лишайники были обнаружены в геотермальных биотопах, и нельзя исключить возможности их роста при относительно высоких температурах (Карреп, 1973).
Г. ПРОСТЕЙШИЕ
Сообщения об обнаружении простейших, живущих при высоких температурах в горячих источниках, следует интерпретировать с осторожностью, если они не содержат сведений, полученных при исследовании культур или детального описания температур, измеренных in situ, и методов, использованных для этой цели. Так, данные о существовании ресничных инфузорий Cothu-ria при 63°С (Рах, 1951), Chilodon при 68°С (Dombrowski, 1961) и Oxytricha fallax при 56°С (Uyemura, 1936, 1937), амеб при 50—52°С (Issel, 1910) и 51°С (Uyemura, 1936, 1937), а также различных простейших при 53—64,7°С (Догель, 1965) нельзя рассматривать как доказательство того, что эти простейшие спо-
