Полифункциональность микроорганизмов

В последние годы активно пересматриваются прежние представления об узости функций определенных микроорганизмов. Для удобства изучения микроорганизмы были разделены на физиологические группы: азотфиксаторы, аммонификаторы, денитрификаторы, протеометические и т.д. Часто микроорганизм называется по какому-то определенному процессу, хотя он мог быть для его жизнедеятельности одним из многих возможных процессов. Исторически по мере открытия микроорганизмов и функций это закономерно, но в дальнейшем происходила абсолютизация представлений и складывалось мнение, что Azotobacter – основной азотфиксатор в почвах, Metallogenicum – основной рудообразователь и т.д. Однако по мере изучения новых микроорганизмов стало ясно, что каждая из перечисленных функций широко распространена среди почвенных микроорганизмов. В последнее время выяснилось, что нет отдельных физиологических групп бактерий азотфиксаторов и денитрификаторов. Один и тот же микроорганизм 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 установить, насколько отличаются окислительно-восстановитель­ные условия (концентрация кислорода) для протекания этих двух процессов. Если тот же микроорганизм азотфиксатор-денитрификатор в процессе своего роста использует белки или аминокислоты, то он становится аммонификатором. Обычно он может проводить и гетеротрофную нитрификацию. Таким образом, генетические возможности микробов оказываются весьма обширными и, скорее, нужно говорить о физиологических процессах, проводи­мых микроорганизмами, а не о физиологических группах микробов. Многие микробиологи-экологи считают, что имеются специфические группы микроорганизмов, использующие определенные органические вещества. Особенно это касается грибов. Существует мнение о наличии специфических групп сахаролитических, пектинолитических, целлюлозолитических, хитинолитических, лиг-нинолитических грибов. Однако такое деление во многом условно. В отношении сахаролитических грибов нужно заметить, что вообще нет микроорганизмов, которые не обладали бы гидролазами. Поэтому наряду с использованием Сахаров и других мономерных органических соединений сахаролитические грибы могут использовать 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 обладает специфическими гидролазами типа целлюлаз, вполне может использовать ряд мономеров.

Конечно, из сказанного нельзя делать вывод об отсутствии физиологических различий между микроорганизмами, однако, на данном этапе развития экологии микроорганизмов особенно нуж­но подчеркнуть полифункциональность каждого вида микроор­ганизма. 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.).

Принцип дублирования широко действует в почвах и, очевидно, дает возможность более точно и тонко поддерживать гомеостаз даже в изменяющихся физико-химических условиях.