МИКРОБИОЛОГИЯ ПРЕСНЫХ ВОДОЕМОВ

Начало исследованиям экологии пресноводных бактерий было положено работами А. Клейбера, который в 1894 г. провел мик­робиологический анализ воды Цюрихского озера и описал 42 штамма водных бактерий. В 1902 г. А. Пфеннигер, используя метод желатиновых пластинок, обнаружил неравномерность распределения бактерий в воде в различных участках озера и в разные сезоны года. В 20-е—30-е годы нашего столетия по­явились работы, в которых было показано, что прямым микро­скопическим учетом удается обнаружить иногда в тысячу раз больше клеток бактерий, чем с помощью посева на питательные среды.

Особенно интенсивно изучение микрофлоры пресноводных водоемов в нашей стране было развернуто после окончания Ве­ликой Отечественной войны в Институте микробиологии >АН СССР в Москве под руководством Сергея Ивановича Кузнецова (1900—1987), во Всесоюзном научно-исследовательском инсти­туте охраны рыбного хозяйства в Ленинграде, в Институте био­логии внутренних вод (пос. Борок). Проведенные исследования позволили сформулировать основные представления о законо­мерностях распространения и роли в круговороте веществ раз­личных групп бактерий. Особенно тщательно изучалась микро­флора пресноводных озер. Оригинальные исследования железо­бактерий, около клеток которых происходит отложение окислов железа и марганца, проведены Г. А. Дубининой. Высказано предположение, что в основе окисления восстановительных сое­динений железа и марганца у железобактерий, развивающихся в нейтральных средах, лежит перекисный механизм, обуслов­ленный действием образующейся в процессе обмена перекиси водорода и не связанный с энергетическим метаболизмом. Ус­тановлена также гетеротрофная природа представителей ряда Видов железобактерий, относимых ранее к автотрофам. Физио­логическая роль окисления соединений железа и марганца зак­лючается в детоксикации образующейся перекиси водорода. Бы­ла подтверждена биогенная природа железо-марганцевых кон­креций, образующихся в осадках озер.

Важный компонент водной микрофлоры составляют фото-

трофные бактерии. Общепризнано, что фототрофные прокарио-ты играли решающую роль в эволюции биосферы Земли. Изу­чение экологии фототрофов имеет большое значение для разви­тия экологической бактериологии.

Пурпурные бактерии были открыты уже в начале прошлого века 'X. Эренбергом, исследовавшим бактериальные налеты на поверхности ила загрязненного водоема около Иены. В 1887 г. С. Н. Виноградский установил, что они окисляют сероводород до серы и серной кислоты. Представитель зеленых бактерий Chlorobium limicola был описан в 1906 г. одним из создателей отечественной микробиологии Георгием Адамовичем Надсоном (1868—1940). Однако особенности физиологии пурпурных и зеленых бактерий долгое время оставались загадочными. Лишь в 30-е годы нашего века благодаря работам голландского иссле­дователя К. ван Пиля была обнаружена специфика их анокси-

генного фотосинтеза.

Прокариотные организмы, осуществляющие оксигенный фо­тосинтез,—цианобактерии, или синезеленые водоросли, в тече­ние долгого времени были в основном объектами ботанической систематики, хотя еще в 1875 г. ф. Кон объединил их с извест­ными тогда бактериями в группу растений—дробянок—Schl-zophytae. Проведенные ботаниками систематические и флори­стические исследования показали удивительную приспособляе­мость этих организмов к разнообразным условиям среды, их повсеместное распространение в природе. В область интересов экспериментальной бактериологии эти организмы были включе­ны главным образом благодаря работам Р. Станиера (1916—1982).

В наши дни исследования фототрофных прокариот интенсив­но ведутся во многих лабораториях мира. Широкой известно­стью пользуются работы ученого из ФРГ Н. Пфеннига, отечест­венных исследователей Е. Н. Кондратьевой, В. М. Горленко и др. Обнаружено большое физиологическое разнообразие пред­ставителей различных групп фототрофов, выявлен комплекс ус­ловий, благоприятных для преимущественного развития опреде­ленных видов в природных экосистемах, получены количествен­ные данные, позволяющие оценить роль фототрофных бактерий в процессах круговорота углерода и серы в водоемах разного ти­па. В последние годы значительно углубились наши знания о разнообразии форм фототрофных бактерий, описаны новые ро­да и виды, в том числе имеющие необычную морфологию, на­пример снабженные простеками, нитчатые ползающие. Дости­жения отечественной микробиологии в области изучения мик­рофлоры пресных водоемов нашли отражение в получивших широкое признание у нас и за рубежом монографиях С. И. Куз­нецова «Микрофлора озер и ее геохимическая деятельность» (1970), В. М. Горленко, Г. А. Дубининой и С. И. Кузнецова «Экология водных микроорганизмов» (1977).