Лекции по природоведческой микробиологии - Заварзин Г.А.
ISBN 5-02006454-8
Скачать (прямая ссылка):
свободно. В этом случае механическую прочность обеспечивает сравнительно
тонкий чехол, как у Phormidium, и прочность самого трихома. "Ткань" не
менее проч- :
на, чем "кожа", но не обладает водоудерживающими свойствами и ;
напоминает рыхлую бумагу. Этот тип строения матов у крупных *
нитчатых эукариотных водорослей получил название "войлока". |
По своим механическим свойствам оба русские названия гораздо более '
точны, чем английский "мат". Последнее слово совсем не следует [
применять к рыхлым, легко взмучиваемым пушистым бентосным :
сообществам. Такие сообщества удерживаются в гидродинамически !
спокойной среде в виде наилка на поверхности уплотненного осадка. '
Следующим шагом к устойчивости служит цементация мине- [
ральными частицами. Цементация осуществляется чаще всего кар- [
бонатами с включением силикатов, но может происходить и за счет !
фосфатизации. Минерализация мата приводит к его превращению в j
органо-седиментационную породу и вместе с тем вынуждает бакте- !
рии передвигаться на поверхность мата. В структуру мата включа- i
ются минеральные частицы, принесенные извне течением. Преиму- !
щественной областью развития матов служат приливные отмели !
(tidal flats). В зависимости от величины частиц они разделяются на
песчаные (> 63 нм), илистые (2-63 нм), глинистые (< 2 нм).
Физическая устойчивость мата в среде зависит от свойств экзополимеров,
объединяющих разнородные организмы в оформленное сообщество с
закономерной физической структурой. Устойчивость определяется
способностью противостоять движению воды, вызванному течениями или
ветром. Оценить ее можно по взмучиванию минеральных частиц под действием
гидравлического удара. Для этого используется воздух или вода под
давлением и отмечается давление,
82
при котором поверхность мата нарушается. При увеличении скорости течения
происходит привнос частиц и их оседание на поверхности, седиментация.
Микробный мат служит ловушкой для оседающих минеральных частиц. При
дальнейшем увеличении скорости течения выше некоторой критической
величины начинается размывание осадка, эрозия. Очевидно, что в природных
условиях периоды седиментации и взмучивания меняются в зависимости от
условий, и на профиле осадков можно отмечать периоды штормов.
Частицы осадка скрепляются органическим веществом, которое адсорбировано
на поверхности мата или же находится в интерстициальном (поровом)
пространстве. Когда гидравлическое воздействие переходит некоторый порог,
происходит вынос интерстициального органического вещества, но
адсорбированное вещество сохраняется, пока не будет стерто абразией.
Отсюда возникает зависимость устойчивости осадка к гидравлическому удару
от содержания органического вещества, составляющего процент-доли процента
от осадка. Тем не менее оно оказывает склеивающее действие на осадок.
Слизистый слой цианобактериальной кожи на дне водоема полностью
предотвращает взмучивание осадка и поэтому ценится технологами.
Водопроницаемость его крайне низка. Таким образом, в осадке следует
рассматривать несколько размерных интервалов: микрониши, соответствующие
биопленке в десятки-сотню микрон; средний уровень, соответствующий
миллиметрам; макрошкалу, определяющую застойные и подвижные участки на
побережье в мет-ровом-километровом диапазоне.
3.5. ГАЛОФИЛЬНЫЙ МАТ
Галофильные маты образуются в условиях, когда испарение преобладает над
поступлением влаги, дождевой или же при промывке течениями. Такие условия
преобладают в семиаридной зоне и тропиках. В результате движения осадка
вдоль побережья образуются сначала песчаные косы, составляя цепь
островов, например Фризские острова на побережье Северного моря, затем
они замыкаются, образуя замкнутые или полузамкнутые лагуны, как Сиваш на
берегу Азовского моря. Моделью образования солеродного или эвапо-ритового
бассейна считается Кара-Богаз-Гол на Каспии. В лагунах происходит
испарение морской воды, приводящее к засолению. При концентрации морской
воды последовательно выпадают соли, сначала карбонаты, затем гипс, затем
при примерно 25% солености выпадает галит - поваренная соль. Этот процесс
используется в солеварнях, которые служат крупномасштабными моделями
естественных процессов образования эвапоритов - осадочных минералов и
пород хемогенного происхождения. :
Физические условия существования галофильного сообщества, помимо
обусловленных высокой соленостью, характеризуются ма-
83
лой гидродинамической подвижностью среды в мелководных лагунах и
эвапоритовой тягой за счет испарения, направленной снизу вверх. Повышение
солености предотвращает развитие животных и водорослей, за исключением
рачка Artemia (Decapoda), живущего в условиях солености примерно до 10%,
и галофильной зеленой водоросли Dunaliella salina, образующей глицерин в
качестве осмопротектора и при высокой солености придающей красный цвет
осадку за счет каротиноидов. Таким образом, в соленых лагунах развивается
прокариотное сообщество практически без вмешательства эукари-отных
