Введение к работе
Актуальность проблемы Цианобактерии являются важными объектами изучения фотосинтеза и его эволюции, азотфиксации, метаболизма углерода, серы, а также при решении других проблем обшвбио-логического и прикладного характера.
Цианобактерия Mlcrocoleus chthonoplastes - космополит водных экосистем с умеренной и экстремальной соленостью. Ее массовое развитие отмечено в составе бентосных микробиальных сообпеств -цианобактериальных матов. Такие сообщества являются современными аналогами цианобактериальных сообществ протерозоя, давпих начало строматолитам. В некоторых стооматолитах обнаруживаются микрофоссилии осциллаториевых водорослей, к которым относится Wlcrocoleus. Изучение реликтовых микробных сообществ, где отсутствуют эукариоты, дает возможность судить по аналогии о процессах геологического прошлого.
Исследование- альгобактериальных матов предполагает прежде всего детальную хактеристику их основных компонентов - первичных продуцентов, в роли которых чаще всего выступают различные виды нитчатых цианобактерия. Среди них М. chthonoplastes занимает лидирующее место по широте распространения в соленых водоемах морского происхождения.
Это обусловливает важность экофизиологического изучения М. chthonoplastes, однако его экология и метаболизм были исследованы недостаточно.
Цель-И задачи исследования. Целью настоящей работы было изучение экофизиологии М. chthonoplastes в составе цианобактериальных матов гипергалинного водоема.
Конкретные задачи работы состояли в следующем:
1. Изучение физико-химических параметров местообитания и структуры сообщества.
-. 2. Определение продуктивности М. chthonoplastes в природе.
-
Выделение чистой культуры М. chthonoplastes.
-
Изучение механизма галоадаптации М. chthonoplastes.
5. Исследование ростовых и биосинтетических процессов,
особенностей светового и темнового метаболизма, азотфиксации вс
взаимодействии с биотическими и абиотическими факторами экосистемы.
Научная новизна и практическая значимость. В работе впервы« дана обобщенная картина экофизиологии М. chthonoplastes в составе экстремально галофильного микробного сообщества с указание» ключевых моментов метаболизма. Впервые изучен механизм галоадаптации М. chthonoplastes, процесс фотопродукции перекис* водорода, обнаружена способность к осуществлению серногс дыхания.
Результаты изучения приспособительных физиологических механизмов М. chthonoplastes как обитателя гипергалинного биотопа с повышенной продукцией сероводорода представляют интерес для решени* обшебиологическоя проблемы существования организмов в экстремальны* условиях*.
Данные о продуктивности М. chthonoplastes в естественны* условиях и об участии в циклах основных биогенных элементов, в частности, в цикле серы, важны с точки зрения экологии для оценки влияния на современное состояние водоемов, атмосферы и первичные этапы почвообразования в засоленных биотопах.
Апробация работы Материалы диссертации"доложены на заседании кафедры клеточной физиологии и иммунологии Биологического факультета МГУ и на совместном заседании лабораторий микробных сообществ, экологии и герхимическои деятельности микроорганизмов и
регуляции микробного метаболизма Института микробиологии РАН, 1991 г.
Публикации По материалам диссертации опубликовано 5 научных работ, 2 статьи сданы в печать.
Объем и структура работы Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, экспериментальной части, заключения, выводов и списка литературы. Материалы изложены на Нб страницах машинописного текста, включая в таблиц и 27 рисунков. Список литературы содержит 27 отечественных и 116 иностранных наименований.