Алкалофильные сахаролитические анаэробы содовых озер

• Автор: Гарнова, Елена Сергеевна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 140 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
страница

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ

ДИССЕРТАЦИИ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА Г. Алкалофильное прокариотное сообщество как одно из реликтовых

сообществ экстремальных местообитаний

1.1. Содовые озера как пример природных щелочных систем на континенте

1.1.1. Географическое положение содовых озер

1.1.2. Механизм формирования щелочных озер и их ионный состав

1.1.3. Краткая характеристика оз. Магади Кения и оз. Нижнее Белое

ЮгоВосточное Забайкалье, Россия
1.2. Трофическая структура алкалофильного микробного сообщества и ее
особенности
1.2.1. Продуценты органического вещества
1.2.2. Аэробные органотрофы
1.2.3. Аэробные бактерии газового фильтра
1.2.4. Анаэробные деструкторы
ГЛАВА 2 Некоторые аспекты обмела сахаролитических алкалофильных
прокариот
2.1. Регуляция внутриклеточного рI у алкалофилов
2.2. Особенности эиертического обмена алкатофилов
2.3. Пути обмена углеводов у сахаролитических анаэробов
2.3.1. Катаболизм моносахаридов и сахароспиртов
2.3.2. Продукты брожения углеводов у алкалофилов
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 3 Материалы и методы исследования
3.1. Объекгы исследования
3.2. Выделение чистых культур
3.3. Методы культивирования исследуемых микроорганизмов
3.4. Микроскопические методы исследования
3.5. Определение роста
3.6 Аналитические методы
3.7. Методы определения активности ферментов
3.8. Ионофоры и ингибиторы роста
3.9. Выделение и очистка препаратов ДНК
3 Определение нуклеотидного состава ДНК
3 Г ибридизация ДНК
3 Определение нуклеотидной последовательности Б рРНК
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
ГЛАВА 4 Определение предварительного филогенетического положения алкалофильных анаэробных сахаролитических бактерий из содовых озер
ГЛАВА 5 Описание алкалофильных анаэробных сахаролитических бактерий
из содовых озер
5.1. Описание штаммов , и из высокоминерализованного
оз. Магади Кения
5.1.1. i .v., .v. первый сахаролитичсский алкалофил в пор. i
5.1.2. ii .v. и ii i .v. первые алкалофилы из природного содового местообитания в группе 1 бацилл
5.1.3. Выяснение роли кислорода в метаболизме факультативно
анаэробных бацилл ii и ii i
5.2. Описание штаммов и 0 из низкоминерализованного
оз. Нижнее Белое ЮгоВосточное Забайкалье
5.2.1. x iii .v., .v. первый сахаролитический алкалофил из содового озера в кластере XI группы клостридий
5.2.2. ii v .v., .v. первый алкалофил
в кластере XV клостридий
ГЛАВА 6Энергетический метаболизм новых алкалофильных анаэробных
сахаролитиков из оз. Магади
6.1. Ферменты углеводного метаболизма i ,
ii и ii i
6.1.2. Ферменты, участвующие в метаболизме формиата
6.2. Влияние ионофоров и ингибиторов на рост алкалофильных
анаэробных сахаролитиков
ГЛАВА 7 Алкалофильные сульфатредуцирующие бактерии участники стока
формиата в алкалофильном анаэробном сообществе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Такие сообщества могли сохраниться в условиях, аналогичных существовавшим в позднем архее раннем протерозое. Сообщества гидротерм углекислотного состава, использующие вулканические газы, которые ближе всего соответствуют по составу ранней атмосфере Земли Заварзин, Заварзин и др. Бентосные сообщества прибрежных гиперсоленьгх лагун, образовавшиеся при концентрации хлориднонатриевых вод океана Заварзин, Заварзин и др. Сообщества эпиконтинентальпых водоемов содового типа Заварзин, . Реликтовые сообщества позволяют реконструировать биологические процессы, происходившие в протерозое, и приблизиться к решению вопроса о центре происхождения и разнообразия жизни на планете Заварзин, . Сообщества глубоководных гидротерм соответствуют этим критериям не полностью. Кроме того, они представляют тупиковую группировку и из них нельзя вывести вес микробное разнообразие vi . Традиционное представление о морском происхождении биоты подтверждают строматолиты, образованные древними цианобактериальными сообществами Крылов и Заварзин, . Однако эти свидетельства связаны с благоприятными условиями захоронения в прибрежной зоне, где осадки быстро накапливаются. На поверхности континентов выветривание уничтожает подобные отложения. Тем не менее, образование строматолитов известно и в континентальных условиях. В качестве примера можно привести формацию Вентерсдорп, которая лежит над золотоносным Витватерсрандом и относится к времени 2. Озерные строматолиты здесь образовывались в местах, очень напоминающих современные условия в ВосточноАфриканском Рифте. При изучении озер рифтовой зоны была сформулирована гипотеза о формировании первичного содового океана в раннем протерозое, который со временем изменил свой состав на хлориднонатриевый , . Существование такого океана мало вероятно, в то время как возможность существования обширных мелководных эпиконтинентальных водоемов содового типа на крупных континентах прошлого вполне реальна. В этом случае содовые озера можно противопоставить морским условиям как внутриконтинентальные места обитания первичной биоты. Тогда можно полагать, что распространение жизни шло из водоемов содового состава через прибрежные экосистемы и барьер предшественников строматолитов в океан Заварзин, . В пользу этого предположения свидетельствует и тот факт, что для современного океана цианобактерии, в общем, не свойственны и представлены в нем небольшим числом видов, тогда как в содовых озерах их разнообразие оказалось чрезвычайно велико i. Дубинин и др. Герасименко и др. Выше перечисленные факты послужили основой для гипотезы Г. А. Заварзина о том, что алкатофильное прокариотное микробное сообщество может рассматриваться как аначог сообществ прошлого, подобно цианобактериалыгым матам гиперсоленых морских лагун. Однако алкалофильное сообщество принципиально отличается от галофильного тем, что содовое засоление вод происходит внутри континента и никак не связано с океаном. Поэтому экстремально алкалофильное сообщество может рассматриваться как реликтовый аналог наземной биоты раннего про терозоя Заварзин, . Щелочные озера являются более стабильными по системам на Земле в сравнении с содовыми солончаками с их неустойчивым, вследствие зависимости от атмосферных осадков и иссушения, водносолевым режимом. Нельзя сказать, что содовые озера широко распространены, хотя в некоторых районах и наблюдается их массовое группирование, что указывает на концентрацию специфических условий их формирования. Максимум этих водоемов приходится на пояс в северном и в южном полушариях. Эти уникальные системы были найдены на всех континентах Табл. Антарктики, поскольку почти все ее соленые озера прибрежные и имеют морское происхождение , 1. Присутствие ионов кальция и магния препятствует образованию щелочности в них. Таблица 1. Мировое географическое распространение природных щелочных систем по i, i, Заварзин и др. Австралия ЮгоЗапад материка Оз. Корангамит, Ред Рок Озеро, оз. Веровреп, оз. Щелочные условия в наземных и водных системах мо1ут формироваться за счет природных или антропогенных факторов.