Микробные сообщества карстовых пещер Средней Сибири

• Автор: Хижняк, Сергей Витальевич
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 341 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Карстовые пещеры как компонент биосферы

1.1. Происхождение и распространенность карстовых пещер

1.2. Особенности карстовых пещер как среды обитания живых организмов

1.3. Основные направления и современное состояние бактериологических исследований в пещерах
1.4. Основные направления и современное состояние исследований пещерных микромицетов

Глава 2. Организация исследований

2.1. Методологические подходы

2.2. Объекты исследования

2.3. Личный вклад автора

2.4. Благодарности
Глава 3. Численный состав и распространенность микромицетов в пещерах Средней Сибири
Глава 4. Биологическое разнообразие микромицетов в пещерах Средней Сибири
Глава 5. Экологические особенности микромицетов карстовых пещер Средней Сибири
5.1. Отношение выделенных изолятов к температуре
5.2. Влияние экстремально высоких температур на рост и развитие пещерных микромицетов
5.3. Ферментативная активность пещерных микромицетов
з
5.4. Утрата пещерными микромицетами способности к синтезу пигментов
5.5. Возможное участие микромицетов в трофических связях в экосистемах сибирских пещер
5.6. Роль микромицетов в биологическом самоочищении пещер
Глава 6. Численный состав и распространнность бактерий в пещерах Средней Сибири
6.1. Численность бактерий основных экологотрофических групп в грунте пещер
6.2. Численность бактерий в водоемах пещер
6.3. Численность культивируемых бактерий в пробах лунного молока
6.4. Микробная обсеменнность пещерного воздуха
6.5. Микробиологическая характеристика почвоподобных плнок
6.6. Оценка скорости размножения бактерий в сибирских пещерах
Глава 7. Причины высоких численностей бактерий и наблюдаемого соотношения представителей разных экологотрофических групп в пещерах региона
7.1. Возможные причины высоких численностей бактерий в пещерах региона
7.2. Возможные причины наблюдаемого соотношения различных экологотрофических групп микроорганизмов в изучаемых пещерах
Глава 8. Разнообразие и экологические особенности бактерий в карстовых пещерах Средней Сибири
8.1. Отношение бактерий, выделенных из воды и грунта пещер, к температуре
8.2. Культуральноморфологические характеристики бактерий, выделенных из воды и грунта пещер
8.3. Морфологическое разнообразие бактерий в подземных водомах
Глава 9. Пути формирования и классификация пещерных микробных

сообществ Средней Сибири
9.1. Возможные причины одновременного существования в пещерах региона микроорганизмов с различными температурными диапазонами роста
9.1.1. Эволюционная модель адаптации микробного сообщества к низкой температуре
9.1.2. Сравнение вычисляемых по модели относительных численностей мсзофильных, психротолерантных и мезофильных микроорганизмов с реальными данными по пещерам Средней Сибири на примере пещерных микромицетов
9.1.3. Оценка характерных времн предложенной модели на примере эволюционной адаптации бактериального сообщества к низкотемпературным условиям пещеры
9.1.4. Возможные причины присутствия в пещерах Сибири психротолерантных микроорганизмов
9.1.5. Экосистемная модель сосуществования в пещерах региона микроорганизмов с различными температурными диапазонами роста
9.2. Классификация пещерных микробных сообществ Средней Сибири
Глава . Перспективы практического использования пещерных микроорганизмов
.1. Использование выделенных в пещерах бактерий и грибов в борьбе с заболевайиями растений
.1.1. Относительная встречаемость психрофильных и психротолерантных антагонистов в различных микробных сообществах пещер Средней Сибири
.1.2. Влияние температуры на исход конкуренции между психрофильными микроорганизмами и фитопатогенными грибами
.1.3. Эффективность психрофильных и психротолерантных бактерий и грибов в защите зерновых от обыкновенной корневой гнили
.2. Другие возможные направления использования психрофильных и психротолерантных микроорганизмов холодных карстовых пещер
Заключение
Выводы
Практические рекомендации
Литература


В результате обследования пещер в трех был обнаружен . Это дало повод говорить об эпидемической угрозе для спелеологов и спелеотуристов , . Как и в случае с гистоплазмозом, гриб размножается на гуано обитающих в пещерах летучих мышей и других троглобионтов. Следует подчеркнуть, что, в отличие от . Бластомикоз Гилкриста, или североамериканский бластомикоз i, . США, спорадические случаи регистрировались в Канаде, Австралии, Индии, Франции, Италии, Венгрии Бластомикоз Гилкриста, . Таким образом, по данным зарубежных исследователей, карстовые пещеры являются естественной средой обитания для ряда патогенных, а также для большого числа факультативно патогенных видов микромицетов. Следует подчеркнуть, что в данном случае речь идет главным образом о теплых пещерах тропической и субтропической зоны, имеющих постоянный источник органики в виде гуано летучих мышей и птиц. На сегодняшний момент санитарноэпидемиологическое направление в исследовании пещерных микромицетов остается наиболее разработанным. Именно с этим направлением связано подавляющее число микологических исследований в пещерах, что можно объяснить высокой актуальностью темы в связи с продолжающимся развитием коммерческого и некоммерческого спелеотуризма в странах Азии, Африки, Австралии, Центральной и Южной Америки. Другим направлением в исследовании пещерных микромицетов за рубежом является изучение их биоразнообразия. Наиболее ранние обнаруженные нами публикации на эту тему относятся к м годам XX в. В данных работах отмечено присутствие сапротрофных представителей i и в пещерах Багамских островов и Италии. В обоих случаях указанные грибы в небольших количествах были выделены из гуано летучих мышей. Однако основное число публикаций, посвященных биоразнообразию пещерных микромицетов приходится на конец х годов XX в. Как и в случае с изучением патогенных грибов, практически все исследования биоразнообразия выполнялись в пещерах тропической и субтропической климатической зоны. Большинство . Так, в работе i ii i, i, подчркивается, что большинство грибов в карстовых пещерах Востока США составляют типичные почвенные виды, растущие на занесенному с поверхности органическом материале гниющих листьях, древесине гуано,, трупах животных. Исключение, составляет , , практически не встречающийся на поверхности. Сходство видового состава1 пещерных микромицетов с микофлорой прилегающих почв показано для пещер Западной Виргинии США ,. Индии i , , Тайваня , ,. Израиля i , . Вотдельных работах отмечается видовая специфика в распределении микромицетов в пределах пещеры, а также различия1 в. Так, индийскотайваньская группа исследователей провела , сравнительный анализ численности и видовой состава микромицетовв световой, сумеречной и темновой зонах шести пещер Южной. Индии i , . В опубликованной по результатам исследований статье отмечается, что представители i, iii и i в больших количествах присутствуют во всех грех зонах. При этом виды i v, iii i, также i . В некоторых случаях из пещер выделяются грибы, не встречающиеся в наземных экосистемах региона. Так, в венгерских пещерах обнаружены кератинофильные виды i ii и . Венгрии не выделявшиеся. В некоторых публикациях сообщается об открытии в пещерах ранее не описанных видов грибов. Так, Маллоч и Хубарт сообщают об обнаружении в ii v, штат Онтарио, нового вида р. О выделении нового вида i из пещерного сверчка сообщается в г работе , . Из девяти представителей р. Японии, семь по данным молекулярного филогенетического анализа являются новыми видами i , . В качестве ещ одного направления в исследованиях пещерных микромицетов следует отметить экологическое направление. Большинство работ в этой области посвящено изучению связи между интенсивностью притока экзогенного вещества и составом пещерной микобиоты. В целом, отмечается, что численность и биоразнообразие пещерных грибов напрямую зависит от обилия и разнообразия поступающего с поверхности субстрата ii, , . Однако, по данным зарубежных исследователей, биоразнообразие грибов в пещерах не всегда напрямую связано с притоком экзогенной органики.