Введение к работе
Актуальность работы.
Среда природных местообитаний вечная мерзлота представляет собой уникальную естественную среду, которая обеспечивает максимальную. длительность выживания микроорганизмов. Микробиологические и биохимические исследования мерзлых осадков целесообразны для решения наиболее существенных биологических, проблем - длительности сохранения
жжэяи, проблем эволюции живых организмов я,. ттх_ 5;сі.сї'іа«*>сїм.- к
:ггтрс^здГиим їоздеистіш«н,
При изменении климата активизация микробных сообществ мерзлоты и увеличение активно функционирующего слоя криогенных почв могут вызвать существенное изменение газового баланса атмосферы. Необходимы комплексные исследования реакции микробных экосистем на температурные изменения. Жизнеспособность комплексов микроорганизмов в естественных гетерогенных средах обитания поддерживается .благодаря активности внеклеточных иммобилизованных ферментов. Максимальная длительность сохранения биологически активных молекул в настоящий момент оценена лишь теоретически, имеются только отдельные свидетельства их высокой устойчивости. Мерзлые осадки, возраст которых составляет от 5 тыс до 5 млн лет, предоставляют уникальную возможность для исследования стабильности "почвенных" и микробных ферментов и изучения воздействия на нвх криогенного фактора.
Таким образом, настоящие исследования актуальны с точки зрения фундаментальных общебиологических, микробиологических, я почвенно-биохинических проблем.
Ifom. pyfioTfj - определение степени сохранения ферментативной активности в мерзлых осадках, выявление особенностей активности почвенных ферментов в биохимической актвввоств микробных сообществ, связанных с длительным воздействием низких температур.
Пмдицые тацячи Яут«т^и^я
-
Оценка сохранения активности различных ферментов в мерзлоте.
-
Оценка зависимости ферментативной ажтнвноств от физико-химических факторов среды и длительности воздействия низких температур.
-
Сравнительное исследование термостабильности ферментов в мерзлых осадочных породах в выявление вх специфических особенностей в сопоставлении с аналогичными ферментами современных почв.
4. Изучение длительною влияния низких, температур на фнзиодого-
биохимнческую деятельность микроорганвзнов.
5. Изучение динамики активизации ферментативных процессов в тающей
мерзлоте в современных тундровых почвах.
Научная новизна. Впервые достоверно установлен факт сохранения ряда
гидролитических в окяслительно-восстаиовнтельных ферментов в мерзлых
осадочных породах различного возраста и генезиса. Активность ферментов
мерзлых отложений в максимальных значениях сравнима с показателями
современных тундровых почв района исследования, в средних значениях
соответствует показателям актвввоств ферментов в вепромерзающнх
подпочвенных осадочных слоях. Сформулирован тезнс о возможности более >
длительного сохранения ахтавных ферментов по сравнению с
жизнеспособными клетками в условиях длительного воздействия криогенного
фактора. t
Установлена повышенная термостабидьность внвертазы, амилазы в катализы а мерзлоте по сравнению с современными почвами.
Выявлена первичная роль внеклеточных ферментов в процессах активизации мерзлоты ври таянии, в также впервые показаны существенные различая в активизация микробных сообществ в мерзлоте н современных почвах в осадках.
Практическая ценность. Полученные данные могут быть использованы для оценки потенциального изменения биологической активности при потепления климата, разработки методов хранения я методов стабилизация иммобилизованных ферментов, а также методов криоконсервации микроорганизмов. Результаты работы могут быть полезны при выборе приоритетных биомаркеров в экзобиологическнх исследованиях.
Аггробапия работы. Результаты диссертационной работы были доложены на конференции кс,Яй5'^5іа '"MTV "Совренепямс проблемы почвоведеяяя я экологии" (Мосхва,1994), на 111 Форуме почвоведов Россия (Пущино,1994), а также на 30-й научной ассамблее COSPAR (Hamburg, 1994).
Публикации. По теме диссертации опубликована 1 печатная работа, 3 находятся в печати.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 3-х частей,
выводов, списка литературы, включающего отечественных и