Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

Виноградский. МИКРОБИОЛОГИЯ ПОЧВЫ

АЗОТОБАКТЕР

 

С.Н. Виноградский

С.Н. Виноградский

 

Смотрите также:

 

Биография Виноградского

 

Микробиология

 

Почва и почвообразование

 

Почвоведение. Типы почв

 

растения

 

Геоботаника

 

 Биографии биологов, почвоведов

Биографии почвоведов

 

Эволюция

 

Биология

 

Эволюция биосферы

 

Геология

геология

Основы геологии

 

Геолог Ферсман

 

Геохимия - химия земли

 

Гидрогеохимия. Химия воды

 

Минералогия

минералы

 

Химия почвы

 

Круговорот атомов в природе

 

Книги Докучаева

докучаев

 

Происхождение жизни

 

Вернадский. Биосфера

биосфера

 

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ подход

 

Настоящая работа не является простой ревизией прежних исследований по азотобактеру. Поэтому ее задача состоит не в том, чтобы обновить некоторые описания, или исправить их детали, или прибавить к ним новые, ранее незамеченные. Мы рассматривали эту работу скорее как попытку применить к исследованию морфологии микробов, живущих в естественных условиях, новый подход, которым ранее пренебрегали, подход экологический.

 

Непосредственное воздействие внешних условий на форму и функцию живых существ является законом, не терпящим исключений. Этот закон очень демонстративен, когда дело идет о высших животных, где обычно легко отличить нормальное развитие от случаев ненормальных, дистрофических, ведущих или к атрофии или к гипертрофии, не говоря уже о случаях уродств, которые распознаются сразу, без ошибки. Далее, совершенно очевидно, что нормальное развитие может происходить лишь в соответствующих условиях, являющихся нормальными для данного вида. Нет никакого сомнения, что тот же закон действует и среди микроскопических организмов, но само собой разумеется, что в этом случае гораздо труднее уловить его влияние.

 

Бактериологи не обращали большого внимания на создание нормальных условий для развития тех бактериальных впдов, которые они изучали. Этот вопрос казался второстепенным. Действительно, он не представляет интереса, например, при исследовании процессов броженпя промышленного значения, где чаще всего работали с селекционированными видами, приспособленными к тем условиям, которые были выбраны самим экспериментатором.

 

Совершенно иначе обстояло дело ири изучении видов, образующих микрофлору естественных мест обитания — почвы и воды. В этом случае незнание условий существования и деятельности этих микроорганизмов в природных условиях грозило привести к ошибочным выводам относительно их роли вне лабораторной обстановки, в жизни почвы и воды. Поэтому здесь каждый раз необходимо было бы составить себе определенное представление относительно той обстановки, к которой приурочено их развитие в природе. Но об этом вообще знают очень немного. Особенно же это относится к азотобактеру, роль которого в азотном балансе земного шара нельзя преувеличить. Однако, несмотря на упорные тридцатилетние исследования, природные условия существования этого микроорганизма до сих пор остаются неразрешенной загадкой.

 

Начиная с 1930 г., мы пробовали проникнуть в эту загадку [7]. Исследования, изложенные в нашем сообщении 1932 г. [8], были особенно показательны в этом направлении. Напомним, что они были проведены при помощи новой методики, которая позволяла непосредственно следить за поведением микробного ценоза (развившегося из почвенных частиц) на пластинках из кремнекислого геля, пропитанного различными веществами, с добавлением или без добавления связанного азота. Отсутствие или недостаток последнего считали наиболее важным условием появления азотобактера на пластинках. Что касается питательных веществ, то не маннит и не глюкоза благоприятствовали преобладанию фиксаторов азота на пластинках из кремнекислого геля, но вещества меньшей питательной ценности, а именно спирты и кислоты жирного ряда, содержащие от двух до четырех атомов углерода: спирты этиловый, нормальный бутиловый, соли кислот уксусной, пропионовой, масляной, которые являются отбросами' при многих бродильных процессах.

 

Гель, пропитанный тем или иным из этих веществ, в качестве единственного энергетического материала и лишенный в то же время связанного азота, был буквально заполнен азотобактером, который вытеснял остальную почвенную микрофлору, тогда как в присутствии аммиачного или нитратного азота, а также на пластинках с глюкозой, эти фиксаторы азота в большей или меньшей степени отступали на второй план. Соли бензойной кислоты, вещества, необычные для рецептов бактериологических сред, оказались одним из лучших питательных веществ для азотобактера. Факт экологически очень интересный, так как бензойная кислота была найдена в почве в количестве 2 г на 25 кг. Она, видимо, образуется здесь при разложении производных бензола, а именно лигнина (см. Шори, «Присутствие в почве некоторых производных бензола». Цитировано по Ваксману, «Гумус», стр. 136).

 

Эти наблюдения уже позволили предвидеть то направление, которое могло бы помочь выяснить экологию азотобактера. Они наводили на мысль, что эти «плохие питательные вещества» как раз и являются главной пищей микроба в природных условиях, где он получает возможность свободно размножаться лишь к концу процесса разложения растительных остатков в почве, именно тогда, когда почва уже истощена в смысле содержания ассимилируемого азота, но зато обогащена продуктами брожения, трудно доступными для огромного большинства микроорганизмов, особенно в условиях недостатка связанного азота.

 

После установления этих фактов необходимо было оставить прежнюю методику культивирования азотобактера, крторая, так сказать, вдвойне грешила просив экологии микроба — ив смысле природы выбранного питательного вещества, и в смысле применяемых концентраций. Необходпмо было заменить ее новой, при которой питательные среды готовились ()Ь[ с вышеуказанными органическими соединениями, вносимыми в слабых дозах.

 

Первая же серия опытов [9] подтвердила специфическую приспособленность азотобактера к использованию органических веществ простого отроения. Она показала преимущество, которое можно было извлечь, применяя их в качестве питательных веществ, при углубленном изучении нормальной морфологии этих микроорганизмов, заставляя их развиваться на нормальной среде или во всяком случае на среде, более приближающейся к норме, чем прежние стандартные.

 

Вид можно дифференцировать морфологически, только исходя из цикла его. развития, т. е. наблюдая ту смену форм, через которую он проходил в течение своего роста в нормальных условиях. Таким образом, в первую очередь следует проследить этот цикл, для того чтобы попытаться в дальнейшем установить факторы, которые могут изменить его в том или ином направлении.

 

Все высказанные соображения привели нас к следующей программе исследовании:

1.         Выработать методику, достаточно доказательную для установления цикла развития определенного штамма азотобактера.

2.         Изучить влияние среды на изменчивость изучаемого штамма азотобактера и на его индивидуальные отклонения.

3.         Выяснить причину чрезмерного образования уклоняющихся форм

4.         Умножить, насколько возможно, документальные, т. е. фотографические, иллюстрации.

В последнем отношении нам особенно помогло драгоценное сотрудничество нашего коллеги Жанте. Все иллюстрации, приложенные к настоящей статье, были сделаны с великолепных фотографий, снятых им с наших препаратов. Мы счастливы отдать ему должное за количество и качество фотографий, которые он предоставил в наше распоряжение.

 

Конечно, любая фотография и даже простая зарисовка могли бы дать общее представление о клеточных формах азотобактера, но этот тип иллюстраций был недостаточен, чтобы правильно воспроизвести микроскопическую картину популяций азотобактера в целом, как это нужно для того, чтобы можно было судить об их общем характере — являются ли они однородными или разнородными, какова в них степень индивидуальных отклонений, каково количество покоящихся форм среди вегетативных клеток или число некоторых отклоняющихся форм и т. д. Именно этими соображениями я оправдываю то место, которое отведено иллюстрациям в нашей работе.

 

 

 

К содержанию книги: Сергей Николаевич ВИНОГРАДСКИЙ - МИКРОБИОЛОГИЯ ПОЧВЫ. ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ

 

 

Последние добавления:

 

Ферсман. Химия Земли и Космоса

 

Перельман. Биокосные системы Земли

 

БИОЛОГИЯ ПОЧВ

 

Вильямс. Травопольная система земледелия

 

История русского почвоведения

 

Качинский - Жизнь и свойства почвы

 

Вернадский - ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО