Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

Виноградский. МИКРОБИОЛОГИЯ ПОЧВЫ

НИТРИФИКАЦИЯ

 

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

 

О ТАК НАЗЫВАЕМОМ ПРЕВРАЩЕНИИ НИТРАТНЫХ БАКТЕРИЙ В САПРОФИТНЫЙ ВИД 

 

Моими исследованиями и исследованиями моего сотрудника Омелян- ского, результаты которых были опубликованы в нескольких статьях, появившихся в русских, французских, и немецких журналах, были ясно установлены характерные признаки нитрифицирующих бактерий и их роль в нитрификации органического азота.

 

Напомним, что указанные бактерии принадлежат к замечательной физиологической группе аноргоксидантов, термин, который мы предлагаем применять к группе организмов, обладающих способностью окислять неорганические вещества; эти организмы занимают особое место среди живых существ, так как их дыхание происходит не за счет углеводных соединений с образованием углекислоты, а за счет минеральных веществ, могущих, быть окисленными: сероводорода, серы, закиси железа, аммиака или азотистой кислоты, в зависимости от всегда узко специализированной функции различных подгрупп аноргоксидантов. Неспособные разлагать органические соединения и питаться ими, эти микробы развиваются в чисто минеральной среде '^. ассимилируют углекислоту путем хемосинтеза. Органические питательные вещества только препятствуют течению специфического процесса окисления на подобие антисептиков.

 

Указанные результаты, уже давно полученные нами, были впоследствии подтверждены многими учеными. Однако не было недостатка и в опровержениях, и особенно горячие возражения вызывал вопрос об отношении возбудителей нитрификации к органическому веществу. Мы не будем сейчас входить в обсуждение всего этого обширного вопроса, так как цель настоящего сообщения состоит лишь в выяснении необходимости придерживаться при его изучении очень строгой методики. В микробиологии появлялись не раз более или менее экстравагантные, признанные впоследствии неправильными, теории, исходной точкой которых служили исключительно простые технические ошибки.

 

Та теория, о которой мы будем говорить сейчас, имеет, по нашему мнению, то же происхождение. Дело в том, что выделение культуры нитрифицирующих бактерии в чистом виде представляет значительные трудности; оно требует больше времени и внимания, чем большинство бактериологических манипуляций такого рода. Но это выделение все же можно регулярно осуществлять, придерживаясь методов, подробно описанных в наших статьях. Мы рекомендовали там способ контроля, достаточный в большинстве случаев для того, чтобы убедиться в чистоте культур нитрифицирующих бактерий: мясо-пептонньш бульон, засеянный несколькими каплями культуры, должен оставаться без изменения. Такой контроль обязателен, и если исследователь пренебрежет им, то он может вскоре провозгласить открытие нового вида нитритных и нитратных бактерий, лишенного окислительной способности и перешедшего в банального сапрофита, разумеется, навсегда. Нечего говорить, что иным он никогда и не был.

 

Подобное превращение уже выдвигалось более двадцати пяти лет назад Уорингтоном, Франкландом, Штутцером и другими, а теперь о нем говорит Бейеринк в более поздней статье, озаглавленной: «О нитратном возбудителе и об образовании физиологического вида» .

 

Знаменитого голландского бактериолога, которому наука обязана столькими замечательными открытиями, трудно, конечно, заподозрить в технических ошибках. Однако их можно объяснить своеобразным подходом Бейеринка, который рассматривает данный вопрос так, как будто дело идет о еще совершенно незатронутой области. Он обращает слишком мало внимания на работы своих предшественников. А именно, он нисколько не считается с методом контроля чистоты культур, указанным нами. Он ограничивается тем, что в категорической форме заявляет: «Утверждение, которое встречается в некоторых работах, относительно того, что нитратные бактерии не развиваются в мясном бульоне, является совершенно неправильным; они прекрасно растут в нем, только их способность к нитрификации исчезает», и притом без возможного восстановления. Есть ли, по крайней мере, какое-либо доказательство генетической связи между активной формой или видом и неактивным видом, от него происходящим? Бейеринк не дает никакого ответа; он признает, что единственный определенный признак нитратной бактерии, а именно способность к окислению до нитратов, в данном случае отсутствует, так как микроб в «поли- трофном состоянии» лишен его; нужен поэтому большой навык, говорит он, чтобы распознать происхождение новой разновидности от прежней и их тесное родство. У него самого нет, как мы видим, никакого точного метода для подтверждения выдвигаемого им факта. Таким образом, очень большое значение, придаваемое Бейеринком внезапному возникновению «устойчивого наследственного изменения», совершенно не оправдывается. Ученый как будто не знает, что это открытие или, вернее, это заблуждение уже несколько раз повторялось в течение последней четверти века.

 

Рассмотрим теперь свойства, приписываемые голландским ученым его нитратной бактерии.

 

Возбудитель, названный им Nitrobacter oligotrophum, якобы «наследственно устойчив только в присутствии следов растворимого органического' вещества»; при более обильном питании, например в мясном бульоне, он немедленно превращается в Nitrobacter polytrophum, навсегда теряя свою специфическую окислительную способность. Даже самых малых количеств органического питания, не превосходящих 0,05% глюкозы, пептона, аспарагина, уксуснокислого натрия и т. д., достаточно, для того чтобы вызвать обильное развитие политрофного микроба; «ведь размножение и нитрификация представляют собою различные функции»,— утверждает Бейеринк. Последняя может осуществляться только после полной остановки роста, вызванной исчезновением последних следов органического питательного вещества, ибо бактерии в олиготрофном состояпии не способны якобы к хемосинтезу; такая способность приписывается им неправильно.

 

Таким образом, Бейеринк представляет себе, повидимому, состояние специфического нитратного микроба, исключительно как состояние истощения; из этого неизбежно должно вытекать, что и сама функция является не физиологической, а в некотором роде патологической, а такую мысль допустить почти невозможно.

 

В отношении окисления до нитратов в естественных условиях этот микроб, такой хрупкий, был бы, очевидно, весьма мало стойким, он мог бы исчезнуть из почвы в самый неподходящий момент, например, после хорошего унаваживания. Предупреждая такое возражение, Бейеринк допускает, что это исчезнование компенсируется новым развитием, происходящим за счет зародышей, остаток которых сохранился невредимым в каких- либо уголках почвы, защищенных от органических веществ. Если это так, то в почве должны были бы крайне часто встречаться большие колебания в плотности зародышей. В статье об этом ничего не говорится. Кроме того, разве новое развитие может происходить за счет истощенных зародышей? Оно скорее могло бы быть обусловлено политрофным видом, но последний оказался бы неактивным с точки зрания нитрификации.

 

Что касается столь необычайных свойств, приписываемых нитратным микробам, то существование их опровергается всеми нашими довольно многочисленными опытами.

Окисление до нитратов представляет собою стойкую функцию. Она не нарушается присутствием органического вещества. Только относительно большие дозы, превышающие, например, 1 % пептона, парализуют активность возбудителя, но не убивают его и не вызывают его превращения в новый вид; он остается тем же, чем был, и перенесенный в соответствующую среду, возобновляет там свою жизнедеятельность.

 

Развитие и окисление до нитратов — нераздельные функции; убедиться в этом очень легко, внося бесконечно малые количества зародышей в среду с нитритами и шаг за шагом следя за ходом развития бактерий и образования нитратов. За размножением всегда следует окисление в нитраты, а это последнее никогда не происходит без развития специфических бактерий.

Что касается, наконец, хемосинтеза, то мы, правда, не доказали его прямыми опытами для нитратных бактерий, но аналогия с нитрит- ными бактериями и тот факт, нто их развитие и окисление до нитратов возможны только в присутствии углекислоты, делали его очень вероятным. К счастью, замечательные опыты Отто Мейергофа  заполнили с тех пор этот пробел, если пробел действительно существовал. Таким образом, хемосинтез ив данном случае является в настоящее время фактом, очевидным для самого большого скептика.

 

 

 

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