Камчатский край, Петропавловск-Камчатский — краеведческий сайт о Камчатке

Бактерии (Regnum bacteria) и Археи (Regnum archae). Термофильные бактерии и археи (архебактерии)

БАКТЕРИИ (REGNUM BACTERIA) И АРХЕИ (REGNUM ARCHAE)

Термофильные бактерии и Археи (архебактерии)

Экстремально-термофильные бактерии. Дачные горячие источники
1 — по данным авторов,
2 — по данным М. А. Петрова (Петров, 1991)
Экстремально-термофильные бактерии.
Дачные горячие источники t=70 °C
 

Статус. VU — уязвимые.
Общее описание. Термофильные микроорганизмы растут при температурах выше 45 °С. Облигатные термофилы — оптимум роста 65–70 °С, минимум — 40–42 °С, факультативные термофилы — максимум 50–65 °С, минимум — менее 20 °С. Бактерии, растущие при оптимуме температур 70 °C и выше точки кипения воды до 113 °С, — экстремально термофильные, термотолерантные — минимум 45–50 °С. Хотя такая классификация термофилов условна, но удобна для практического пользования.
Распространение. На Камчатке: Говенские, Двухюрточные, Верхне-Киреунские, Верхне-Апапельские, Узон, Долина гейзеров, Налычевские, Войновские, Дачные, Озерновские, Паужетские термоминеральные источники (см. карту); вероятны новые находки приводящихся в очерке видов, т. к. многие группы термопроявлений на Камчатке до настоящего времени практически не изучены. В России: источники о-вов Кунашир и Итуруп (Курильские о-ва). В мире: горячие источники Йеллоустонского национального парка (США). Горячие источники Японии, Новой Зеландии, Гватемалы, Исландии, Италии.

 

Биология и экология рекомендованных к охране видов.
Thermus aquaticus. Морфология: палочки и нитевидные клетки диаметром 0,5–0,8 мкм, длина 5 до 10 мкм (палочки), 20–200 мкм (нити); агрегация палочек в виде линий или розеток, в старых культурах — сферические формы, диаметр 10–20 мкм. Грамотрицательные, неподвижные. Колонии: компактные, оранжевого цвета, на среде с триптоном и дрожжевым экстрактом (в концентрации по 0,1 %). Жидкая культура: пленка оранжевого цвета. Пигментообразование: образует внутриклеточный пигмент оранжевого цвета каротиноидной природы. Облигатный аэроб. Оптимум рН 7,5–7,8, нет роста ниже рН 6 и выше рН 9,5. При росте на качалках при оптимуме температур — время генерации 50 минут.
Thermus flavus выделена впервые из горячих источников Японии (Saiki et al., 1972) и гидротерм Камчатки (Егорова и др., 1973). Морфология: палочки, диаметром 0,5–0,7 мкм, длина 2–5 мкм, грамотрицательные, неподвижные. Колонии: гладкие, желтые или коричневато-желтые, компактные. Жидкая культура: слабая муть с осадком в виде хлопьев желтого цвета. Хорошо растет на средах

 

308

 

при высоких концентрациях дрожжевого экстракта (1–3 %). Температура: оптимум 70–75 °С, максимум 81 °С, минимум 40 °С,. Пигментообразование: образует внутриклеточный пигмент оранжевого цвета каротиноидной природы. Облигатный аэроб. Оптимум рН 7,0–7,5, не растет ниже рН 6 и выше рН 9,0. Время генерации — 52–45 минут.
Thermus thermophilus. Морфология: палочки размером 0,5х3,0 мкм, одиночные, соединены попарно, иногда образуют цепочки, грамотрицательные, неподвижные. Колонии: гладкие, плоские желтовато-оранжевого цвета. Жидкая культура: пленка или хлопьевидный осадок. Температура: оптимум 65–72 °С, максимум 85 °С, минимум 47 °С,. Пигментообразование: образует внутриклеточный пигмент желтовато-оранжевого цвета, каротиноидной природы. Облигатный аэроб. Оптимум рН 7,5, не растет ниже рН 5,1 и выше рН 9,6. Время генерации — 20 минут.
Thermus ruber. Морфология: палочки размером 0,5–0,8 мкм, длина 3–6 мкм или нитеобразные клетки длиной от 20 до 40 мкм, иногда переплетенные, грамотрицательны, неподвижны; на обогащенных средах образуют большие слизистые капсулы. Колонии: на картофельно-пептонном агаре ярко-красные, круглые, блестящие, компактные, гладкие со слегка неровным краем. Жидкая культура: рост в виде слабой мути у поверхности среды. Температура: оптимум 60 °С, максимум 70 °С, минимум 35–40 °С. Пигментообразование: образует внутриклеточный пигмент красного цвета. Облигатный аэроб. Оптимум рН 8,0–8,5.
Bacillus caldolyticus, B. caldovelox. Морфология: B. caldolyticus штамм g Т–Р — палочки размером 0,68х0,72 мкм с тенденцией образования нитевидных форм; B. caldolyticus штамм g T–F — клетки размером 0,60х0,63 мкм; B. caldovelox штамм g T–G — клетки размером 0,45х0,50 мкм; все спороносные, штамм g Т–Р — споры образует только на среде с добавлением сердечно-мозгового экстракта; штамм g T–F — споры образует на всех средах в конце логарифмического роста; штамм g T–F редко проявляет способность к спорообразованию. Все штаммы грамотрицательные, облигатные аэробы. Бактерии штамм g Т–Р обладают амилазной и протеазной активностью. Пигментообразование: штамм g Т–G содержит тускло-желтый пигмент. Температура: штамм g Т–Р оптимум 72 °С, максимум 82 °С, g T–F оптимум 60–70 °С, максимум 85 °С; штамм g T–G рН 7,5–8,5; g Т–Р рН — 6,0–8,0; g T–F рН — 6,3–8,5.

 

Bacillus thermocatenulatus. Морфология: палочки 2х8 мкм с округленными концами, образует длинные прочные цепочки. Грамотрицательны. Жгутики-перетрихи. Споры 1–1,7х2 мкм, цилиндрические, терминальные, слаборасширенные спорангии. Колонии: на картофельно-пептонном и мясопептонном агаре желтоватые, округлые, приподнятые с ровным краем, концентрически исчерченные, пастообразные. Температура: оптимум 65–70 °С, максимум 78 °С, минимум 35 °С,. Образует бурый пигмент, диффундирует в среду, аэроб, факультативный аэроб.
Bacillus acidocaldarius. Морфология: палочки 0,7х3,4 мкм при отсутствии аэрации появляются нитеобразные формы; споры термальные и субтермальные, грамположительные. Колонии: бесцветные с краями неровными. Температура: оптимум 60–65 °С, максимум 70–75 °С, минимум 45 °С,. Оптимум рН 3–4, некоторые растут при рН 2, ни один штамм не растет выше 6,4. Аэроб. Количество генераций за 1 час 1,8.
Sulfolobus acidocaldarius. Морфология: форма клеток сферическая, клетки часто разделены на доли (lobus), размер 0,8–1,0 мкм, грамотрицательные, неподвижные. Факультативный автотроф (растет на средах с серой или органическими кислотами). Температура: оптимум 70–75 °С, и 55–80 °С,. Оптимум рН 2–3, растет от 0,9 до 5,8.
Chloroflexus aurantiacus. Фотосинтезирующая нитевидная бактерия, обладающая скользящим типом движения. По типу питания — фотогетеротроф. Морфология: нити 0,6–0,7х30–300 мкм. Температура: оптимум 45 и 55 °С, грамотрицательны, без жгутиков, скользящее движение. Колонии: расползающиеся колонии оранжевого цвета, в глубине агара — зеленые. Температура: оптимум 52–60 °С, максимум 65–70 °С, минимум 30–35 °С,. Фотогетеротрофно растет в анаэробных и гетеротрофно в аэробных, в темноте или на свету. Оптимум рН 7,6–8,4; нет роста ниже 7,0.
Лимитирующие факторы. Антропогенное воздействие при рекреационном, бальнеологическом и хозяйственном освоении горячих ключей.
Состояние и меры охраны. Отдельные популяции испытывают чрезмерный антропогенный пресс и находятся в угнетенном состоянии или на грани уничтожения. Охраняются в Кроноцком государственном природном биосферном заповеднике, Южно-Камчатском федеральном заказнике, природном парке "Налычево", природных парках "Быстринский"

 

309

 

и "Южно-Камчатский", на территориях ряда памятников природы в Камчатской области и в Корякском автономном округе. Необходимы постановка и проведение комплексных исследований экосистем горячих ключей и термальных местообитаний в их окрестностях. Возможность рекреационного и бальнеологического использования, а также разведка и эксплуатация геотермальных месторождений должны определяться только после комплексного изучения биологического разнообразия каждой конкретной группы горячих источников и разработки мер охраны и мониторинга.

Источники информации: 1. Герасимен-

 

ко, Заварзин, 1986. 2. Герхард, 1983. 3. Голлербах и др., 1953. 4. Головачева и др.,1975. 5. Громов, Павленко, 1989. 6. Заварзин и др., 1989. 7. Заварзин, Жилина, 1964. 8. Кузякина, 1998. 9. Кузякина, Захарихина, 2001. 10. Кузякина, 2003. 11. Кузякина, 2004. 12. Лобкова, Кузякина, 2003. 13. Логинова, Егорова, 1975. 14. Логинова и др., 1976. 15. Никитина, 2001. 16. Никитина, 2003. 17. Петров, 1991. 18. Brock, Freeze, 1969. 19. Brock et al., 1972. 20. Castenholz, 1992. 21. Darland et al., 1970. 22. Heinen U., Heinen W., 1972. 23. Oshima, Imahori, 1974. 24. Saiki et al., 1972. 25. Данные составителей.
Составители: Кузякина Т. И., Кириченко В. Е.

 

310

Скачать Красную книгу Камчатского края

Red data book of Kamchatskiy Krai. Том 2. Растения = Plants

www.knigakamchatka.ru