Новий метод дослідження мікробних ценозів

Екологія – це наука, яка вивчає глобальні процеси, що відбуваються у живій природі, але експериментальні дослідження проводять у конкретних екосистемах та еконішах. При цьому екологічні дослідження мікроорганізмів менш поширені, ніж вивчення макроорганізмів, так як мікробіологічні об’єкти є менш доступними для дослідження.
У лабораторних умовах вони швидко змінюють свої властивості, а більшість з них не здатні культивуватись на поживних середовищах. Тому при дослідженні екологічних груп мікроорганізмів вивчають лише ті, що ростуть на поживних середовищ, а вони складають не більше 0,1% від їх загального видового різноманіття. Окрім того, весь мікросвіт живе у своїй особливій просторовій архітектурі, а більшість методик для його вивчення базується на тому, що цілісність ценозів та їх архітектуру порушують, а суспензії висівають на поживні середовища. Внаслідок цього результати досліджень не відображають ні реальної структури і складу мікробних ценозів, ні процесів, що в них відбуваються. 
       Через це метою нашої роботи було створення принципово нового методу, що дозволяє вивчати реально існуючий мікробний склад та архітектоніку будь-яких мікробних ценозів на прикладі ризосферного мікроценозу. Запропонований нами метод базується на використанні субстрату для вирощування рослин (патент № 11489; МПК 7 А01G31/02; бюл.№12, 15.12.2005), що являє собою пучок гнучких волокон діаметром 0,2-0,5 мм з нетоксичного для живих організмів полімерного матеріалу. З метою формування резидентної мікрофлори та забезпечення умов для її розвитку даний субстрат насичують ґрунтовою суспензією перед посівом насіння рослин. Мікроорганізми ризосфери і ризоплани рослин адгезуються на поверхні щетинок завдяки безпосередньому контакту коренів і часточок ґрунту з елементами субстрату. На відміну від усіх інших субстратів, “щітка” не має порожнин всередині її структурних елементів – щетинок. Тому всі процеси відбуваються тільки на поверхні, яка є доступною для спостереження та аналізу. Отже, ключовою перевагою щітки є можливість дослідження реального якісного та кількісного складу мікроорганізмів та їх розподілу по всій глибині субстрату шляхом прямого мікроскопіювання окремих елементів субстрату. У результаті досліджень було отримано ряд фотографій мікроорганізмів на поверхні елементів субстрату на різних стадіях розвитку мікробної асоціації. Було встановлено, що мікроорганізми ризосфери формують складні асоціації з бактерій, мікроскопічних грибів та водоростей, які формують біоплівки змішаного складу  на поверхні субстрату. Окрім того, була проведена мікровідеозйомка  вздовж поверхні елементів субстрату, що дозволила прослідкувати особливості розподілу мікроорганізмів по всій глибині субстрату. Виявлено, що найбільша кількість адгезованих на щетинках мікроорганізмів спостерігається у середній частині субстрату, де найкраще розвинена коренева система рослин. Це підтверджує тезу про те, що ризосферні мікроорганізми адсорбуються на поверхні елементів субстрату “щітка”, між якими розвивається коренева система рослин. В результаті досліджень було виявлено у значній кількості мікроорганізми, які не культивуються (тобто не були виявлені при висіві даних зразків на тверді поживні середовища). Ці мікроорганізми мають розміри до 0,1 мкм у діаметрі, тобто на порядок менше, ніж більшість ґрунтових мікроорганізмів. На поверхні щетинок вони утворюють мікроколонії аморфної форми. 
       Таким чином, у результаті досліджень було розроблено метод, який дає можливість досліджувати особливості архітектоніки мікробних ценозів та виявляти ті їх складові, що не культивуються.
 
Новий метод дослідження мікробних ценозів / Васілівецька М.В., Мошинець О.В., Кордюм В.А. // І-й Всеукраїнський з’їзд екологів: міжнар. наук.-техн. конф., 4–7 жовтня 2006 р.: тези допов. – Вінниця, 2006. – С. 116.
МНПК “Перший Всеукраїнський з’їзд екологів”,  4-7 жовтня, 2006 р. 
Вінницький національний технічний університет
Секція 3 “Проблеми загальної екології та захисту біосфери. Агроекологія та радіоекологія”.
Скачати в форматі pdf: 
Оцінка: 
0
No votes yet