Микробы морских глубин
М. И. Гольдин, доктор биологических наук. Рис. И. Афанасьевой
В 1906 году на пароходе «Андрей Первозванный» известный русский ученый Борис Лаврентьевич Исаченко отправился в далекое плавание, чтобы исследовать микробы, населяющие моря и океаны. Много вопросов хотелось решить пытливому исследователю. Ведь в ту пору даже не было известно, существуют ли бактерии в студеных водах Ледовитого океана.
В своем труде «Исследования над бактериями Северного Ледовитого океана», опубликованном лишь через 8 лет после завершения экспедиции, он писал: «Ясно было, что одним рейсом одного года достичь многого нельзя. Сознавалась обязательность вторичного исследования, чтобы составить более вероятные представления о постоянстве распределения бактерии по известным течениям и о постоянстве протекающих в них процессов. Но исполнить это условие, столь необходимое для точности работы, не пришлось — экспедиция прекратила свое существование».
И каким контрастом звучат слова того же ученого три десятилетия спустя!
В 1937 году в статье «Микробиологические исследования морей СССР» академик Б. Л. Исаченко писал: «Изучение микробиологии моря приняло в СССР широкие размеры, которых мы не видим в других государствах. Исследования в Черном море 1890 — 1891 гг. Андрусова, Зелинского, Лебединцева и др. впервые дали ясные доказательства значения микроорганизмов в биологии водоемов. Но развитие последовательной деятельности почти во всех морях, омывающих Союз, получило яркое и планомерное выражение только при Советском правительстве».
В 1946 году Институтом микробиологии Академии наук СССР вместе с Севастопольской станцией были организованы микробиологические исследования в глубоководных областях различных морей и океанов. До этого микробиологические изыскания проводились преимущественно в поверхностных слоях и прибрежных районах. Коллектив микробиологов, возглавляемый профессором А. Е. Криссом, смело и оперативно взялся за изучение микроорганизмов всей водной толщи и грунтов морей и океанов.
А Е. Крисс многие годы был сухопутным исследователем, но, включившись в работу отдела, руководимого в свое время академиком Б. Л Исаченко, постепенно перевоплотился в естествоиспытателя-мореплавателя. Он стал отважным «морским охотником» за бесконечно малыми существами — микробами, роль которых в жизни водоемов так же велика, как и на суше.
В необычных условиях
Изучение микрофлоры мирового океана задача исключительной трудности. Возьмем, например, такую проблему: учет численности ничтожно малых существ, величиною в тысячные доли миллиметра, на различных глубинах.
При благоприятных условиях представителя наиболее распространенных микроорганизмов бактерии — каждые 30—60 минут делятся пополам, и, следовательно, их число за этот короткий срок может удваиваться. Правда, в плавучем научно-исследовательском институте, каким является экспедиционное судно «Витязь», есть прекрасно оборудованная микробиологическая лаборатория. Но и при этих условиях получить точный оттиск плотности микробного населения и микробиологических процессов, происходящих в водной толще, очень и очень сложно.
К тому же на корабле покачивает, а нередко и очень основательно. Были случаи, когда еще неопытные участники экспедиции до того укачивались, выполняя заданную программу работ, что их приходилось срочно списывать на берег. Ведь в университете биологов не учили пройтись этаким морским волком по весьма неспокойной палубе с хрупкой аппаратурой в руках или часами, раскачиваясь, точно на качелях, просиживать за микроскопом. Но ко всему этому в конце концов можно привыкнуть. Сложнее преодолеть другие трудности. В воздухе, на поверхности аппаратуры — везде и всюду множество всяких микробов. Нужно найти такие методы и способы взятия пробы для анализов, чтобы действительно определить микробное население тех мест, которые подлежат исследованию, и не захватить обитателей верхних слоев моря и из воздуха. Здесь требуется не только ювелирная тонкость специальной техники, необычайно строгий режим лабораторной работы, но и талант экспериментатора. Эту задачу в значительной мере решил коллектив микробиологов, возглавляемый профессором А. Е. Криссом. В его фундаментальной книге, опубликованной в 1959 году, «Морская микробиология (глубоководная)» шаг за шагом прослеживается малейшая возможность занесения микробов в пробу извне. Так, например, кран батометра, канал которого не промывается морской водой, так как он закрыт во время спуска прибора, должен быть тщательно обработан пламенем. Вместе с тем сильное трение стенок батометра о воду препятствует прикреплению к ним бактерий и попаданию их таким путем в более глубоко расположенные слои воды. Это только два примера, а их можно привести десятки.
В результате строгого, пунктуального учета всех этих требований были проведены исключительно ценные опыты, достигнуты оригинальные результаты, выдвинуты смелые и весьма интересные гипотезы.
Микробы подо льдами
Успехи в деятельности профессора Крисса определялись, конечно, не только высокими требованиями к лабораторным работам. «Стало реальностью, — пишет Анатолий Евсеевич, то, что еще не так давно казалось несбыточной мечтой, проведение микробиологических исследований в Центральном Полярном бассейне, и в частности в районе Северного полюса. Небывалые возможности для микробиологических исследований в Центральной Арктике открылись с организацией дрейфующих станций». Теперь были все условия, чтобы ответить на вопрос: существует ли бактериальная жизнь в Центральной Арктике, в глубинах Северного Ледовитого океана, под многолетними паковыми льдами?
Полет на Северный полюс, работа на дрейфующей станции, да еще перед окончанием дрейфа, нередко сопряжены с непредвиденными опасностями. Но профессора Крисса это не смущало. Он охотно разделял все невзгоды и трудности, которые выпадали на долю мужественных жителей научных дрейфующих станций. В 1954 году ученый совершил два полета на станцию «Северный полюс-3», в 1955 году проводил исследования на станциях «Северный полюс-3» и «Северный полюс-5».
В 1956 году работа велась в районе полюса относительной недоступности. Плоские чашки с питательной средой для микроорганизмов и со специальными фильтрами, через которые пропускались пробы исследуемой воды, помещались в особые металлические коробки. Коробки подвешивались к куполу палатки, где все время поддерживается температура 25—27 градусов тепла. В этом своеобразном инкубаторе проращивались отдельные клетки микробов. Размножаясь, они образовывали многочисленное потомство колонию, видимую невооруженным глазом. По числу образовавшихся колоний микробиологи судят о количестве микробов в данном образце. И вот, точно на проявляемой фотопластинке, на фильтрах с образцами воды, взятых из разных глубин, стали появляться одна, две, десятки и даже сотни колоний.
В отдельных пробах, извлеченных из океана в Центральной Арктике с глубины 3 700 метров, было обнаружено на литр воды 140 бактерий, а с глубины 200 метров — 3 045 бактерий. В воде, взятой с глубины 100, 250 метров, и в иле, поднятом с глубины 3 450 метров, были найдены не только бактерии, но и дрожжи, образовавшие белые и розовые колонии.
Итак, «доказательства», что микроорганизмы действительно существуют в Центральной Арктике, в глубинах Северного Ледовитого океана под многолетними паковыми льдами, со всей очевидностью вырастали на плоских чашках микробиологов, подобно грибам после хорошего летнего дождя.
Масштабы исследований, проведенных профессором Криссом в течение двенадцати лет, весьма внушительны. Он с помощью немногочисленного коллектива произвел своеобразную перепись микробного населения морей Северного Ледовитого океана, Охотского, Гренландского и других вод Центральной Арктики, Тихого и Индийского океанов, Черного и Каспийского морей. Учеными-микробиологами были впервые обследованы глубочайшие впадины Тихого океана.
В книге «Морская микробиология», являющейся стройной летописью увлекательных экспедиций, приведен ценнейший фактический материал о количественном содержании и о видовом составе микроорганизмов на различных глубинах океанической толщи от поверхности до дна. В ней подробно описаны закономерности распространения микроорганизмов в разных географических зонах мирового океана.
Источник
В глубинах Северного Ледовитого океана нашли колонии хламидий
Фото: ТАСС/Лев Федосеев
Ученые из Швеции обнаружили в Северном Ледовитом океане множество бактерий Chlamydiae (хламидий), сообщает «Мир 24».
Микроорганизмы проживают на глубине трех километров – на несколько метров ниже донных отложений. По словам исследователей, они подвергаются сильному давлению и практически лишены кислорода. В то же время такие условия не мешают бактериям успешно развиваться. Более того, на некоторых участках морского дна они даже доминируют.
Ученые утверждают, что эти микроорганизмы – «родственники» Chlamydia trachomatis, которые вызывают венерическое заболевание. Кроме того, большая часть бактерий этого вида – паразиты и нуждаются в хозяине-переносчике, чтобы выжить.
Специалисты проанализировали генетический материал и пришли к выводу, что эти микроорганизмы научились поглощать ресурсы из других микробов, живущих поблизости.
Ранее ученые из Гарвардского университета и Амстердамского университета прикладных наук пришли к выводу, что регулярные физические упражнения и здоровое питание способны продлить жизнь человека на десять лет.
Ученые провели эксперимент при участии более 100 тысяч человек в возрасте 50 лет. Специалисты следили за состоянием добровольцев более 20 лет. Как выяснилось, различные заболевания появлялись у тех, кто курит, «умеренно» употребляет спиртное, ест вредную пищу, имеет избыточный вес и не занимается спортом.
Кроме того, регулярное голодание способствует снижению риска сердечной недостаточности и увеличению продолжительности жизни. К такому выводу пришли специалисты Американской ассоциации сердца.
Источник
На дне Северного ледовитого океана обнаружены хламидийные бактерии
И снова здравствуй, дорогой мой друг, любитель необычных подводных обитателей и аквариумных рыбок.
Недавно ученые, исследовавшие Северный ледовитый океан, обнаружили колонию хламидийных бактерий. Эти виды, состоят в родстве с теми, которые вызывает инфекцию, передаваемую половым путем. Но в отличие от последних могут выживать несмотря на нехватку кислорода и носителей.
Обнаружен новый вид в донных отложениях на глубине около 3 км. под поверхностью Северного Ледовитого океана.
Хоть эти микроорганизмы подвергаются сильному давлению и в среде обитания мало кислорода, они спокойно размножаются и даже, доминируют на некоторых участках морского дна.
Хламидиоз является наиболее часто регистрируемым инфекционным заболеванием передаваемым половым путем по всему миру. Эта специфическая бактерия, вызывает заболевание, Chlamydia trachomatis, и принадлежит к большой группе родственных микробов, совместно известных как Chlamydiae.
Исследователи не ожидали обнаружить этих бактерий в среде Северного ледовитого океана. Естественно, у них возник вопрос как они там оказались?
Ведущий автор открытия Jennah Dharamshi из Шведского Университета Uppsala пояснил, что «данное исследование может помочь выявить, как хламидийные бактерии впервые эволюционировали, чтобы стать инфекционными».
Образцы с осадком были собраны вблизи замка Локи, скопления гидротермальных источников, расположенных между Исландией, материковой Норвегией и норвежскими островами Шпицбергена.
Как выяснили исследователи обнаруженные бактерии Chlamydiae, не зависят от носителей как их патогенные родственники, но они могут истощать ресурсы от других микробов, живущих поблизости.
Исследователи надеются вырастить колонии этих микробов в лаборатории, но так как окружающая среда, в которой они живут, находится под высоким давлением и в ней мало кислорода, это сделать проблематично.
Изучение новых микробов в лаборатории позволит выявить, как древние группы бактерий стали заражать животных, растения, и микроорганизмы во всем мире.
С вами был канал «Аквариумные рыбки». Берегите себя, до скорых встреч.
Если понравилась статья, палец вверх, поделись с друзьями. Подписывайтесь на канал. Оставляйте комментарии впереди много еще интересного.
Источник
Микробы во льдах
Еще во времена Пастера стало известно, что в Арктике бактерий в воздухе и воде ничтожное количество. Этим, в частности, объясняется, что в экспедиции известного полярного путешественника А. Норденшельда никто не болел инфекционными болезнями. Казалось бы, можно было сделать вывод, что в Северном Ледовитом океане отсутствуют процессы, связанные с жизнедеятельностью микроорганизмов. Этот взгляд изменился уже после Мурманской экспедиции 1906 года российского исследователя Б. Исаченко, обнаружившего, что в северных морях — у берегов и в открытом море — существует довольно разнообразная микробная флора: здесь живут светящиеся бактерии; микробы, образующие пигмент — пурпурный, желтый, коричневый, зеленый; розовые и черные дрожжи и наконец микробы, проникшие сюда из почв побережья.
В 1954 — 1955 годах известный русский микробиолог А. Крисс совершил ряд полетов на дрейфующие полярные станции, где собирал пробы воды через проделанные в толще льда отверстия, начиная с поверхности и до 3500 метров глубины. Оказалось, что на поверхности океана содержится около 40 тысяч микробов в каждом кубическом миллиметре воды. На глубине 250 метров было уже около 2 тысяч микробов в том же объеме; на глубине больше 2 тысяч метров едва насчитали десяток-другой бактерий.
В 1956 году А. Крисс участвовал в экспедиции на дизель-электроходе «Обь», исследовавшей Гренландское море, и собрал коллекцию из 550 микробов. Микробиологи проникли также в Антарктиду, которая оказалась населенной своей бактериальной флорой. Недавно в Антарктиде найдена уходящая вглубь побережья «долина смерти», заканчивающаяся высохшим озером. Берега его покрыты солью. Тут нет даже неприхотливых лишайников и мхов, только кое-где валяются осколки раковин и губок. По-видимому, в отдаленную эпоху море покрывало эти места; затем, когда оно отступило, осталось небольшое, постепенно высыхавшее соленое озеро. Однако местами здесь встречаются «плёнки», состоящие из бактерий, приспособившихся и к этой крайне неблагоприятной среде.
Неожиданно они были найдены также и на большой глубине во льдах. В районе Южного полюса американский ученый Мейерс пробурил в ледяной горе скважину на глубину 30 метров и нашел скопление микробов, которых удалось «оживить» на питательных средах в термостате. Положение этих микробов в систематике еще точно не установлено. Когда определили возраст того ледяного слоя, в котором они были найдены, оказалось, что ему не меньше 800 и не больше 3 тысяч лет. Возможность загрязнения, то есть проникновения микробов извне, была исключена, так как во время работы была соблюдена строжайшая стерильность.
Давно установлено, что микробы могут долго жить во льду и снегу. Есть даже так называемые «психрофильные» микробы, то есть любящие холод, которые наилучшим образом размножаются не при 35—37 градусах тепла, как обычные, а в интервале от 20 градусов тепла до 10 градусов холода. Такие микробы, как например светящиеся бактерии или железобактерии, часто встречаются в полярных странах. Но сохранение жизнеспособности при 40—50 градусах холода и даже при минус 70—80 в течение столетий — это факт новый и необычный.
Известно, что микробы более устойчивы к действию холода, чем тепла. Холод не убивает протоплазмы, а только приводит ее в состояние как бы оцепенения. Он не разрушает молекулярного строения протоплазмы. Микробы, содержащие споры, оказались устойчивыми при —190 и даже —253 градусах холода. Микробы, не образующие спор (например, стафилококки), по новейшим исследованиям, выдерживают замораживание до 30 градусов в течение двух месяцев. При пересеве на питательную среду из них образуются нормальные колонии.
Некоторые вирусы выдерживают 60 градусов холода в течение почти двух месяцев, не теряя активности. Даже повторное замораживание с оттаиванием не снижает их активности. Яркий пример устойчивости микробов к низким температурам представили остатки мамонта, найденные в 1911 году в Сибири, в районе вечной мерзлоты. Известный русский микробиолог В. Омелянский нашел в слизистой оболочке хобота этого мамонта жизнеспособных микробов. По его мнению, микробы здесь могли сохраниться в течение тысячелетий.
Живых микробов удалось найти и внутри метеорита, упавшего на Землю. Поверхность метеорита была простерилизована, поэтому нельзя было считать этих микробов загрязнением. Так возникло предположение, что внутри метеоритов микробы могут выдерживать крайне низкие температуры межзвездных пространств, а также весьма высокие температуры, развивающиеся при падении метеоритов на Землю. Об этом в свое время много писалось, но не было новых фактов, которые могли бы подтвердить этот поразительный вывод.
Находка Мейерса в Антарктиде — это еще один аргумент в пользу признания большой устойчивости микробов к крайне низким температурам, которые они могут выдерживать в течение многих лет. Если этот факт подтвердится дальнейшими исследованиями, то он будет иметь большое значение для биологии. Однако следует подождать, пока данные Мейерса подтвердятся. Чем важнее выводы, тем больше осторожности должно быть проявлено при оценке фактов.
Итак, вопреки прежним представлениям об Арктике и Антарктиде, как о «пустом месте» в микробиологии, мы теперь знаем, что микробы средних широт земного шара распространились далеко в северных и южных полярных странах, в их морских бассейнах, в тундровых пустынях севера, в почвенных слоях островов, под снежным и ледяным покровом и продолжают, хотя и в замедленных темпах, свои жизненные процессы.
Вполне оправдываются слова выдающегося русского микробиолога В. Омелянского: «Куда бы мы ни обратились, всюду встретим мириады микроскопических существ — в бесплодных пустынях жарких стран и в вечных льдах крайнего севера, на высочайших горных вершинах и в безднах океана».
Автор: С. Завалова.
P. S. О чем еще думают британские ученные: о том, что научная деятельность по изучению микробов в арктических льдах помимо всего прочего требует большой компетентности персонала, собственно ученых, подбирать которых в подобную экспедицию нужно очень тщательно. Вот тут как раз могут пригодиться различные приемы кадровиков, ейчаров (и прочих специалистов по работе с персоналом), например, такие как оценка персонала ассессмент, помогающая всесторонне оценить кандидата. Ведь для того чтобы исследовать микробы во льдах нужно иметь не только большие академические познания в биологии, но и быть готовым переносить трудности (в том числе физические), иметь определенный характер, темперамент и так далее.
Источник