МИКРОБНЫЕ СООБЩЕСТВА ЩЕЛОЧНЫХ ГИДРОТЕРМ
|
ВВЕДЕНИЕ 5
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 9
1.1. Характеристика основных типов щелочных гидротерм 9
1.1.1. Основные типы щелочных гидротерм 9
1.1.2. Свойства щелочных термальных вод 13
1.2. Распространение и состав микробных сообществ в зависимости
от физико-химических факторов среды 16
1.2.1. Микробные сообщества щелочных гидротерм 16
1.2.2. Микробные сообщества нейтральных гидротерм 19
1.3. Активности продукционных и терминальных деструкционных
процессов в фототрофных и хемотрофных микробных сообществах
гидротерм 24
1.3.1 Микробные сообщества щелочных гидротерм 24
1.3.2. Микробные сообщества нейтральных гидротерм 25
1.4. Экофизиология термофильных микроорганизмов щелочных гидротерм 30
1.4.1. Температурные и рН границы развития микроорганизмов 30
1.4.2. Микроорганизмы – первичные продуценты 31
1.4.3. Микроорганизмы – деструкторы 35
1.5. Участие микробного сообщества щелочных гидротерм в
минералообразовании 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ОБЗОРУ ЛИТЕРАТУРЫ. Задачи работы 41
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 43
2. Объекты и методы исследования 43
2.1. Объекты исследования 43
2.2. Методы полевых исследований 46
2.3. Методы лабораторных исследований 47
2.3.1. Методы культивирования и изучения роста бактерий в
зависимости от физико-химических факторов 47
2.3.2. Методы электронной микроскопии 49
2.3.3. Методы гено- и хемосистематики 49
2.3.4. Методы определения скорости микробных процессов 50
2.3.5. Методы определения содержания пигментов в микробных матах
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 52
3. Исследование микробных сообществ щелочных гидротерм 52
3.1. Гаргинский источник 523
3.1.1. Распространение и видовой состав микробных сообществ
в связи с изменением физико-химических условий среды 52
3.1.2. Биогеохимическая активность. 57
3.2. Уринский источник 61
3.2.1. Распространение и видовой состав микробных сообществ
в связи с изменением физико-химических условий среды 61
3.2.2. Биогеохимическая активность. 66
3.3. Сеюйский источник 70
3.3.1. Распространение и видовой состав микробных сообществ
в связи с изменением физико-химических условий среды 70
3.3.2. Биогеохимическая активность 74
3.4. Аллинский источник 78
3.4.1. Распространение и видовой состав микробных сообществ
в связи с изменением физико-химических условий среды 78
3.4.2. Биогеохимическая активность. 82
3.5. Большереченский источник 85
3.5.1. Распространение и видовой состав микробных сообществ
в связи с изменением физико-химических условий среды 85
3.5.2. Биогеохимическая активность. 91
3.5.3. Влияние температуры и рН на микробное сообщество 95
3.6. Источник “Паоха” (Моно Лейк) 98
3.6.1. Распространение и видовой состав микробных сообществ
в связи с изменением физико-химических условий среды 98
3.6.2. Биогеохимическая активность. 98
3.7. Биогенное минералообразование в микробных матах
щелочных термальных источников 101
4. Исследование чистых культур, выделенных из микробных
сообществ щелочных гидротерм 103
4.1 Термофильная аноксигенная фототрофная бактерия
Chloroflexus aurantiacus 103
4.1.1 Морфология и ультраструктура. 103
4.1.2. Пигменты. 103
4.1.3. Физиология. 106
4.1.4. Генотипические свойства и филогенетическое положение. 1074
4.2. Органотрофная аэробная термофильная бактерия 109
4.3 Термофильные сульфатредуцирующие бактерии 111
4.4. Алкалотермофильная органотрофная бактерия “Anaerobranca californiensis” 113
4.4.1. Морфология и ультраструктура 113
4.4.2. Физиологические характеристики. 113
4.4.3. Генотипические свойства и филогенетическое положение. 118
4.4.4. Диагноз вида Anaerobranca californiensis 120
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 121
ВЫВОДЫ 129
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 130
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 9
1.1. Характеристика основных типов щелочных гидротерм 9
1.1.1. Основные типы щелочных гидротерм 9
1.1.2. Свойства щелочных термальных вод 13
1.2. Распространение и состав микробных сообществ в зависимости
от физико-химических факторов среды 16
1.2.1. Микробные сообщества щелочных гидротерм 16
1.2.2. Микробные сообщества нейтральных гидротерм 19
1.3. Активности продукционных и терминальных деструкционных
процессов в фототрофных и хемотрофных микробных сообществах
гидротерм 24
1.3.1 Микробные сообщества щелочных гидротерм 24
1.3.2. Микробные сообщества нейтральных гидротерм 25
1.4. Экофизиология термофильных микроорганизмов щелочных гидротерм 30
1.4.1. Температурные и рН границы развития микроорганизмов 30
1.4.2. Микроорганизмы – первичные продуценты 31
1.4.3. Микроорганизмы – деструкторы 35
1.5. Участие микробного сообщества щелочных гидротерм в
минералообразовании 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ОБЗОРУ ЛИТЕРАТУРЫ. Задачи работы 41
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 43
2. Объекты и методы исследования 43
2.1. Объекты исследования 43
2.2. Методы полевых исследований 46
2.3. Методы лабораторных исследований 47
2.3.1. Методы культивирования и изучения роста бактерий в
зависимости от физико-химических факторов 47
2.3.2. Методы электронной микроскопии 49
2.3.3. Методы гено- и хемосистематики 49
2.3.4. Методы определения скорости микробных процессов 50
2.3.5. Методы определения содержания пигментов в микробных матах
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 52
3. Исследование микробных сообществ щелочных гидротерм 52
3.1. Гаргинский источник 523
3.1.1. Распространение и видовой состав микробных сообществ
в связи с изменением физико-химических условий среды 52
3.1.2. Биогеохимическая активность. 57
3.2. Уринский источник 61
3.2.1. Распространение и видовой состав микробных сообществ
в связи с изменением физико-химических условий среды 61
3.2.2. Биогеохимическая активность. 66
3.3. Сеюйский источник 70
3.3.1. Распространение и видовой состав микробных сообществ
в связи с изменением физико-химических условий среды 70
3.3.2. Биогеохимическая активность 74
3.4. Аллинский источник 78
3.4.1. Распространение и видовой состав микробных сообществ
в связи с изменением физико-химических условий среды 78
3.4.2. Биогеохимическая активность. 82
3.5. Большереченский источник 85
3.5.1. Распространение и видовой состав микробных сообществ
в связи с изменением физико-химических условий среды 85
3.5.2. Биогеохимическая активность. 91
3.5.3. Влияние температуры и рН на микробное сообщество 95
3.6. Источник “Паоха” (Моно Лейк) 98
3.6.1. Распространение и видовой состав микробных сообществ
в связи с изменением физико-химических условий среды 98
3.6.2. Биогеохимическая активность. 98
3.7. Биогенное минералообразование в микробных матах
щелочных термальных источников 101
4. Исследование чистых культур, выделенных из микробных
сообществ щелочных гидротерм 103
4.1 Термофильная аноксигенная фототрофная бактерия
Chloroflexus aurantiacus 103
4.1.1 Морфология и ультраструктура. 103
4.1.2. Пигменты. 103
4.1.3. Физиология. 106
4.1.4. Генотипические свойства и филогенетическое положение. 1074
4.2. Органотрофная аэробная термофильная бактерия 109
4.3 Термофильные сульфатредуцирующие бактерии 111
4.4. Алкалотермофильная органотрофная бактерия “Anaerobranca californiensis” 113
4.4.1. Морфология и ультраструктура 113
4.4.2. Физиологические характеристики. 113
4.4.3. Генотипические свойства и филогенетическое положение. 118
4.4.4. Диагноз вида Anaerobranca californiensis 120
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 121
ВЫВОДЫ 129
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 130
Актуальность проблемы. Системные исследования мезофильных
алкалофильных сообществ начались сравнительно недавно (Заварзин, 1993). Однако до
последнего времени очень мало внимания уделялось изучению организмов, способных
существовать при высоких температурах и высоких значениях рН (Wiegel, 1998).
Традиционными объектами исследования микробиологов являлись гидротермы
областей активного современного вулканизма и молодого четвертичного вулканизма, с
реакцией среды, близкой к нейтральной. Термальные воды с рН>8.5 и температурой
выше 45ºC широко распространены в природе (Басков, Суриков, 1989; Соломин,
Крайнов, 1998). Физико-химические параметры щелочных термальных вод сильно
отличаются от нейтральных и кислых вод, что создает особые условия для
существования экстремофильных микроорганизмов. (Крайнов, Швец, 1980; Garrels,
Christ, 1959; Belkin et al., 1985). Микробные сообщества этих экосистем и факторы
определяющие их разнообразие изучены слабо. Сведения о видовом составе щелочных
гидротерм были разрознены (Компанцева, Горленко, 1988; Юрков и др., 1991; БончОсмоловская и др., 1999; Brock et al., 1971, Grant, Tindall, 1986; Duckworth et al., 1996;
Marteinsson et al., 2001; Krienitz et al., 2003). Отсутствовали данные об интенсивностях
продукционных и деструкционных процессов
В настоящей работе впервые выполнено сравнительное исследование видового
состава и геохимической деятельности микроорганизмов щелочных гидротерм с
различной минерализацией и различным химическим составом.
Целью настоящей работы являлось сравнительное исследование микробных
сообществ щелочных слабоминерализованых гидротерм Байкальской рифтовой зоны
(Б.р.з.) и щелочных минерализованых гидротерм озера Моно-Лейк на острове Паоха.
Основные задачи исследования состояли в следующем:
1. Изучение состава микробных сообществ щелочных термальных источников в связи
с изменением физико-химических условий.
2. Изучение активности продукционных и терминальных деструкционных процессов в
фототрофных и хемотрофных микробных сообществах в разных экологических
зонах источников.6
3. Исследование экофизиологических особенностей термофильных микроорганизмов
участвующих в циклах углерода и серы в сообществах.
4. Изучение участия микробных сообществ щелочных гидротерм в
минералообразовании.
Научная новизна и практическая значимость. Впервые исследованы микробные
сообщества щелочных азотных гидротерм Б.р.з. и минерализованного щелочного
источника на острове Паоха озера Моно-Лейк (Калифорния). Показано, что щелочные
условия в комбинации с другими факторами среды ограничивают распространение
фототрофных сообществ, в минерализованных щелочных источниках отсутствует
термофильный цианобактериальный мат. В фототрофных сообществах щелочных
низкоминерализованных термальных источниках доминируют цианобактерии,
приспособленные к росту в щелочных условиях. Алкалотолерантные аноксигенные
фототрофные бактерии Chloroflexus aurantiacus обнаружены только в
низкоминерализованных гидротермах при температурах от 65 до 35ºС. Показано, что
микробные сообщества щелочных гидротерм обладают высокой продуктивностью,
сравнимой с микробными сообществами нейтральных гидротерм.
В щелочных минерализованных гидротермах рост фототрофных сообществ
начинается при температуре ниже 47ºС. Термофильных оксигенных и аноксигенных
фототрофов в них не обнаружено. Из высокотемпературной зоны источника (от 90 до
50ºС) был выделен новый вид анаэробной алкалотермофильной ферментирующей
бактерии Anaerobranca californiensis и показана ее способность к восстановлению серы,
тиосульфата, полисульфида, Fe(III), Se(VI). Показано участие термофильных
фототрофных сообществ в травертинообразовании. В лабораторных экспериментах
установлено, что термофильная аноксигенная фототрофная бактерия Chloroflexus
aurantiacus образует чехлы накапливающие окисное железо в аэробных темновых
условиях. Использование закисного железа в качестве донора электронов при
фотоавтотрофном росте этого микроорганизма не наблюдалось. Полученные
результаты принципиально важны для развития представлений о функционировании
циклов кальция, серы, железа, селена в щелочных гидротермах.
Выделенные микроорганизмы могут быть использованы при очистке горячих
вод от неорганических соединений. Результаты диссертации имеют значение для
бальнеологической характеристики гидротерм Байкальской рифтовой зоны.7
Апробация работы. Результаты исследований доложены автором на: Международной
конференции “Thermophiles'98” 6-11 сентября 1998 г., Брест, Франция; Научной
конференции “Проблемы экологии и физиологии микроорганизмов: к 110-летию со дня
рождения профессора Е.Е. Успенского”, 21 декабря 1999 г., Москва; Школеконференции “Горизонты физико-химической биологии”, 28 мая-2 июня 2000 г.,
Пущино; Международной конференции “Central Asian ecosystems – 2000”, 5-7 сентября
2000 г., Улан-Батор, Монголия; Международной конференции “Экология Сибири,
Дальнего Востока и Арктики”, 5-8 сентября 2001, Томск; Региональной конференции
“Природные ресурсы Забайкалья и проблемы природопользования”, 10-15 сентября
2001, Чита; ASM-meeting, май 2002, США; I международном симпозиуме “Биокосные
взаимодействия: Жизнь и камень”, 25-27 июня 2002 г., Санкт-Петербург; International
Geobiology Course, 12 июня – 26 июля 2003 г., Каталина, Калифорния; Всероссийской
конференции “Биоразнообразие и функционирование микробных сообществ водных и
наземных систем Центральной Азии”, 21-29 июля 2003 г., Улан-Удэ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ и 1 статья находится в
печати.
Объем и структура диссертации. Материалы диссертации изложены на 151 страницах,
включая 21 таблицы и 30 рисунок. Диссертация состоит из разделов “Введение”, “Обзор
литературы”, “Экспериментальная часть” (включающая главы “Объекты и методы
исследований”, “Результаты и обсуждение”), “Заключение”, “Выводы” и “Список
литературы” (269 наименований).
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность научному руководителю
д.б.н., проф. В.М. Горленко и сотрудникам Лаборатории экологии и геохимической
деятельности микроорганизмов ИНМИ РАН, д.б.н., проф. Б.Б. Намсараеву и
сотрудникам Лаборатории микробиологии ИОЭБ СО РАН, проф. К. Nealson и
сотрудникам Geobiology Laboratory University of Southern California, сотрудникам
Института микробиологии РАН, родным и близким.
Исследование генотипических свойств проводилось к.б.н. А.М. Лысенко (ИНМИ
РАН). Анализ 16S рРНК выполнила к.б.н. Т.П.Турова (ИНМИ РАН). Определение
интенсивностей микробных процессов проводилось совместно с В.И. Качалкиным
(ИНМИ РАН) и к.б.н. С.П. Бурюхаевым (ИОЭБ СО РАН). Определение видовой8
принадлежности цианобактерий проводилось совместно с к.б.н. А.В. Брянской (ИОЭБ
СО РАН). Исследования тонкого строения клеток проводили совместно с Л.Л.
Митюшиной (ИНМИ РАН). Пробы керна Гаргинского травертина были предоставлены
д.г.-м.н. А.М. Плюсниным (ИГ СО РАН). Автор приносит искреннюю благодарность
всем упомянутым участникам работы.
алкалофильных сообществ начались сравнительно недавно (Заварзин, 1993). Однако до
последнего времени очень мало внимания уделялось изучению организмов, способных
существовать при высоких температурах и высоких значениях рН (Wiegel, 1998).
Традиционными объектами исследования микробиологов являлись гидротермы
областей активного современного вулканизма и молодого четвертичного вулканизма, с
реакцией среды, близкой к нейтральной. Термальные воды с рН>8.5 и температурой
выше 45ºC широко распространены в природе (Басков, Суриков, 1989; Соломин,
Крайнов, 1998). Физико-химические параметры щелочных термальных вод сильно
отличаются от нейтральных и кислых вод, что создает особые условия для
существования экстремофильных микроорганизмов. (Крайнов, Швец, 1980; Garrels,
Christ, 1959; Belkin et al., 1985). Микробные сообщества этих экосистем и факторы
определяющие их разнообразие изучены слабо. Сведения о видовом составе щелочных
гидротерм были разрознены (Компанцева, Горленко, 1988; Юрков и др., 1991; БончОсмоловская и др., 1999; Brock et al., 1971, Grant, Tindall, 1986; Duckworth et al., 1996;
Marteinsson et al., 2001; Krienitz et al., 2003). Отсутствовали данные об интенсивностях
продукционных и деструкционных процессов
В настоящей работе впервые выполнено сравнительное исследование видового
состава и геохимической деятельности микроорганизмов щелочных гидротерм с
различной минерализацией и различным химическим составом.
Целью настоящей работы являлось сравнительное исследование микробных
сообществ щелочных слабоминерализованых гидротерм Байкальской рифтовой зоны
(Б.р.з.) и щелочных минерализованых гидротерм озера Моно-Лейк на острове Паоха.
Основные задачи исследования состояли в следующем:
1. Изучение состава микробных сообществ щелочных термальных источников в связи
с изменением физико-химических условий.
2. Изучение активности продукционных и терминальных деструкционных процессов в
фототрофных и хемотрофных микробных сообществах в разных экологических
зонах источников.6
3. Исследование экофизиологических особенностей термофильных микроорганизмов
участвующих в циклах углерода и серы в сообществах.
4. Изучение участия микробных сообществ щелочных гидротерм в
минералообразовании.
Научная новизна и практическая значимость. Впервые исследованы микробные
сообщества щелочных азотных гидротерм Б.р.з. и минерализованного щелочного
источника на острове Паоха озера Моно-Лейк (Калифорния). Показано, что щелочные
условия в комбинации с другими факторами среды ограничивают распространение
фототрофных сообществ, в минерализованных щелочных источниках отсутствует
термофильный цианобактериальный мат. В фототрофных сообществах щелочных
низкоминерализованных термальных источниках доминируют цианобактерии,
приспособленные к росту в щелочных условиях. Алкалотолерантные аноксигенные
фототрофные бактерии Chloroflexus aurantiacus обнаружены только в
низкоминерализованных гидротермах при температурах от 65 до 35ºС. Показано, что
микробные сообщества щелочных гидротерм обладают высокой продуктивностью,
сравнимой с микробными сообществами нейтральных гидротерм.
В щелочных минерализованных гидротермах рост фототрофных сообществ
начинается при температуре ниже 47ºС. Термофильных оксигенных и аноксигенных
фототрофов в них не обнаружено. Из высокотемпературной зоны источника (от 90 до
50ºС) был выделен новый вид анаэробной алкалотермофильной ферментирующей
бактерии Anaerobranca californiensis и показана ее способность к восстановлению серы,
тиосульфата, полисульфида, Fe(III), Se(VI). Показано участие термофильных
фототрофных сообществ в травертинообразовании. В лабораторных экспериментах
установлено, что термофильная аноксигенная фототрофная бактерия Chloroflexus
aurantiacus образует чехлы накапливающие окисное железо в аэробных темновых
условиях. Использование закисного железа в качестве донора электронов при
фотоавтотрофном росте этого микроорганизма не наблюдалось. Полученные
результаты принципиально важны для развития представлений о функционировании
циклов кальция, серы, железа, селена в щелочных гидротермах.
Выделенные микроорганизмы могут быть использованы при очистке горячих
вод от неорганических соединений. Результаты диссертации имеют значение для
бальнеологической характеристики гидротерм Байкальской рифтовой зоны.7
Апробация работы. Результаты исследований доложены автором на: Международной
конференции “Thermophiles'98” 6-11 сентября 1998 г., Брест, Франция; Научной
конференции “Проблемы экологии и физиологии микроорганизмов: к 110-летию со дня
рождения профессора Е.Е. Успенского”, 21 декабря 1999 г., Москва; Школеконференции “Горизонты физико-химической биологии”, 28 мая-2 июня 2000 г.,
Пущино; Международной конференции “Central Asian ecosystems – 2000”, 5-7 сентября
2000 г., Улан-Батор, Монголия; Международной конференции “Экология Сибири,
Дальнего Востока и Арктики”, 5-8 сентября 2001, Томск; Региональной конференции
“Природные ресурсы Забайкалья и проблемы природопользования”, 10-15 сентября
2001, Чита; ASM-meeting, май 2002, США; I международном симпозиуме “Биокосные
взаимодействия: Жизнь и камень”, 25-27 июня 2002 г., Санкт-Петербург; International
Geobiology Course, 12 июня – 26 июля 2003 г., Каталина, Калифорния; Всероссийской
конференции “Биоразнообразие и функционирование микробных сообществ водных и
наземных систем Центральной Азии”, 21-29 июля 2003 г., Улан-Удэ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ и 1 статья находится в
печати.
Объем и структура диссертации. Материалы диссертации изложены на 151 страницах,
включая 21 таблицы и 30 рисунок. Диссертация состоит из разделов “Введение”, “Обзор
литературы”, “Экспериментальная часть” (включающая главы “Объекты и методы
исследований”, “Результаты и обсуждение”), “Заключение”, “Выводы” и “Список
литературы” (269 наименований).
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность научному руководителю
д.б.н., проф. В.М. Горленко и сотрудникам Лаборатории экологии и геохимической
деятельности микроорганизмов ИНМИ РАН, д.б.н., проф. Б.Б. Намсараеву и
сотрудникам Лаборатории микробиологии ИОЭБ СО РАН, проф. К. Nealson и
сотрудникам Geobiology Laboratory University of Southern California, сотрудникам
Института микробиологии РАН, родным и близким.
Исследование генотипических свойств проводилось к.б.н. А.М. Лысенко (ИНМИ
РАН). Анализ 16S рРНК выполнила к.б.н. Т.П.Турова (ИНМИ РАН). Определение
интенсивностей микробных процессов проводилось совместно с В.И. Качалкиным
(ИНМИ РАН) и к.б.н. С.П. Бурюхаевым (ИОЭБ СО РАН). Определение видовой8
принадлежности цианобактерий проводилось совместно с к.б.н. А.В. Брянской (ИОЭБ
СО РАН). Исследования тонкого строения клеток проводили совместно с Л.Л.
Митюшиной (ИНМИ РАН). Пробы керна Гаргинского травертина были предоставлены
д.г.-м.н. А.М. Плюсниным (ИГ СО РАН). Автор приносит искреннюю благодарность
всем упомянутым участникам работы.
Высокие значения рН, температуры и содержания сульфида ограничивают
распространение фототрофных микробных матов, которые в щелочных гидротермах
развиваются при более низкой температуре, чем в нейтральных.
2. Особенностью щелочных сульфидсодержащих гидротерм, в отличие от нейтральных
гидротерм, является отсутствие образования аноксигенных микробных матов. В
составе микробных матов щелочных гидротерм доминируют алкалофильные
цианобактерии Phormidium spp.
3. Микробные сообщества пресных и минерализованных щелочных гидротерм
отличаются по видовому составу. Термофильная аноксигенная фототрофная
бактерия Chloroflexus aurantiacus достигает значительной численности в микробных
матах пресных щелочных гидротерм, но отсутствует в минерализованных щелочных129
гидротермах. В составе сообщества минерализованных гидротерм значительной
численности достигает галоалкалофильная аноксигенная фототрофная бактерия
Ectothiorhodospira shaposhnikovii.
4. Продуктивность микробных сообществ щелочных гидротерм сравнима с
продуктивностью нейтральных гидротерм. Наиболее продуктивными являются
сообщества, развивающиеся в температурном диапазоне 35-50ºС. Доминирующим
процессом терминальной деструкции является сульфатредукция, роль метаногенеза
в деструкции органического вещества незначительна.
5. Показана экофизиологическая приспособленность термофильной аноксигенной
фототрофной бактерии Chloroflexus aurantiacus к условиям местообитаний в
различных источниках и их экологических зонах.
6. Показано, что чистые культуры аноксигенной фототрофной бактерии Chloroflexus
aurantiacus могут откладывать окисное железо на поверхности клетки в ходе
аэробного темнового роста. Восстановленное железо не является донором
электронов для фотоавтотрофного роста у исследованных штаммов.
7. Выделен новый вид алкалотермофильной бактерии с бродильным метаболизмом
Anaerobranca californiensis, способной к неспецифическому восстановлению
широкого ряда неорганических соединений: тиосульфата, элементной серы,
полисульфида, железа, селена.
8. Показано, что цианобактериальный мат играет вважную роль в образовании
карбонатно-кальциевого травертина в Гаргинском источнике. Исследование керна
травертина показало, что с глубиной в травертине количество микрофоссилий
уменьшается.
распространение фототрофных микробных матов, которые в щелочных гидротермах
развиваются при более низкой температуре, чем в нейтральных.
2. Особенностью щелочных сульфидсодержащих гидротерм, в отличие от нейтральных
гидротерм, является отсутствие образования аноксигенных микробных матов. В
составе микробных матов щелочных гидротерм доминируют алкалофильные
цианобактерии Phormidium spp.
3. Микробные сообщества пресных и минерализованных щелочных гидротерм
отличаются по видовому составу. Термофильная аноксигенная фототрофная
бактерия Chloroflexus aurantiacus достигает значительной численности в микробных
матах пресных щелочных гидротерм, но отсутствует в минерализованных щелочных129
гидротермах. В составе сообщества минерализованных гидротерм значительной
численности достигает галоалкалофильная аноксигенная фототрофная бактерия
Ectothiorhodospira shaposhnikovii.
4. Продуктивность микробных сообществ щелочных гидротерм сравнима с
продуктивностью нейтральных гидротерм. Наиболее продуктивными являются
сообщества, развивающиеся в температурном диапазоне 35-50ºС. Доминирующим
процессом терминальной деструкции является сульфатредукция, роль метаногенеза
в деструкции органического вещества незначительна.
5. Показана экофизиологическая приспособленность термофильной аноксигенной
фототрофной бактерии Chloroflexus aurantiacus к условиям местообитаний в
различных источниках и их экологических зонах.
6. Показано, что чистые культуры аноксигенной фототрофной бактерии Chloroflexus
aurantiacus могут откладывать окисное железо на поверхности клетки в ходе
аэробного темнового роста. Восстановленное железо не является донором
электронов для фотоавтотрофного роста у исследованных штаммов.
7. Выделен новый вид алкалотермофильной бактерии с бродильным метаболизмом
Anaerobranca californiensis, способной к неспецифическому восстановлению
широкого ряда неорганических соединений: тиосульфата, элементной серы,
полисульфида, железа, селена.
8. Показано, что цианобактериальный мат играет вважную роль в образовании
карбонатно-кальциевого травертина в Гаргинском источнике. Исследование керна
травертина показало, что с глубиной в травертине количество микрофоссилий
уменьшается.
Подобные работы
- Микробные сообщества щелочных гидротерм
Диссертации (РГБ), биология. Язык работы: Русский. Цена: 470 р. Год сдачи: 2003 - МИКРОБНЫЕ СООБЩЕСТВА ЩЕЛОЧНЫХ ГИДРОТЕРМ.(03.00.07.)
Диссертации (РГБ), биология. Язык работы: Русский. Цена: 700 р. Год сдачи: 2003