ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изучение активности микроорганизмов в природе из "Микробиология" Эксперименты с радиоактивными изотопами широко применяют в микробной экологии, однако, поскольку в гетерогенных природных местообитаниях всегда могут проходить и химические превращения субстратов, необходимо параллельно проводить опыты с соответствующими контрольными образцами, ключевыми из которых являются пробы с убитыми клетками. Для этой цели часто применяют формальдегид в концентрации 4 % или кипячение пробы. [c.248] Стабильные изотопы. Поскольку большинство биогенных элементов имеет изотопы, как стабильные, так и радиоактивные, можно изучить активность микроорганизмов в природных образцах с применением так называемого изотопного эффекта , суть которого сводится к тому, что живые клетки способны дифференцированно использовать легкие и тяжелые изотопы одного и того же элемента в биологических трансформациях. В микробной экологии наибольшее распространение получили исследования, связанные с трансформацией изотопов углерода и серы. Углерод в природе представлен в основном в виде изотопа С, хотя встречается и в виде стабильного тяжелого С, а также радиоактивного С. Подобно этому, большинство соединений серы состоит в основном из 8, хотя встречается стабильный 8 и радиоактивный 8 изотопы. Большинство биохимических реакций, проводимых живыми клетками, способно выбирать соединения с более легким изотопом из имеющихся в наличии. Поэтому соединения с более тяжелыми изотопами остаются непрореагировавшими и их относительная доля в оставшемся субстрате увеличивается, а в продукте — уменьшается. Этот феномен получил название фракционирование изотопов . [c.248] При изучении проб различного происхождения оказалось, что наиболее тяжелыми по углероду являются морские карбонаты химического происхождения с соотношением А С = 5%о. Недавние (геологически) морские осадки имеют А С =-10...35%о, что указывает на участие микроорганизмов в их формировании, биомасса растений имеет дефицит по С 12...25%о, нефть — 20...35%о, метан — 25...80%о Интересно отметить, что скальные породы возраста около 3,5 млрд лет (время появления жизни на Земле) обеднены по С на 12 —22%о, что свидетельствует об очень раннем возникновении автотрофии на планете. [c.248] Для понимания структуры и функционирования экосистем мало знания о взаимоотношениях микробных сообществ, необходимы также количественные данные о числе микробов того или иного сообщества, биомассы популяций, скоростей биологических активностей, деления клеток и их отмирания, а также скоростей оборота возникающих циклов материи через экосистему. Количество, биомасса и активность — это вполне определенные экологические параметры, которые, хотя и коррелируют между собой, не должны рассматриваться как взаимозаменяемые. Обычно природа решаемой экологической проблемы сама диктует, какой из этих параметров следует измерять, а технические трудности заставляют исследователя измерять число клеток и затем высчитывать более относительный параметр — биомассу. После сделанных подсчетов необходимо с критичностью отнестись к полученным результатам, рассуждая о приемлемости выводов при всех условиях эксперимента. Методы, используемые при таких измерениях, являются основанием для определения микробной экологии как научной дисциплины и общего понимания экологии микробов. Применение количественного подхода более чем что-либо выделяет экологов среди натуралистов. [c.249] Вернуться к основной статье