Секрет долголетия ночницы.

Биологи уже давно считают, что продолжительность жизни животного определяется очень просто: чем оно больше, тем дольше живет.

Снижение числа микробных клеток вследствие выедания консументами или лизиса под действием бактериофагов

Материалы по биологии и химии / Кинетика микробного роста в природных экосистемах / Снижение числа микробных клеток вследствие выедания консументами или лизиса под действием бактериофагов

Приросту численности микробных клеток противодействуют в природе выедание, фаговая инфекция и гибель в результате голодания. В водных местообитаниях бактериальные популяции выедаются простейшими, а также коловратками и некоторыми веслоногими рачками. Ресничные инфузории, жгутиконосцы и веслоногие питаются взвешенными бактериальными клетками, отцеживая их из свободной воды, тогда как амебы, коловратки и нематоды поедают преимущественно прикрепленные бактериальные клетки. Прикрепление к поверхностям - одна из стратегий, позволяющих избежать выедания животными, питающимися бактериями.

В то же время заметные агрегаты бактерий на разлагающемся детрите поедают более крупные животные, в том числе питающиеся планктоном рыбы, лишенные приспособлений для фильтрации воды.

Выедание снижает величину бактериальной популяции и на первый взгляд кажется повреждающим фактором. Однако уменьшение популяции приводит также к ослаблению конкуренции за субстраты и, таким образом, способствует повышению концентрации субстрата, его обороту и скорости роста бактерий, поддерживая микробную популяцию в активном состоянии. Таким образом, размеры бактериальной популяции зависят как от поступления питательных веществ, так и от выедания, и оба эти фактора влияют один на другой через бактериальную популяцию.

Питающиеся бактериями животные превращают микробную биомассу в животную биомассу с эффективностью, по данным лабораторных экспериментов, примерно 50%. Это означает, что половина биомассы-пищи минерализуется, обеспечивая энергию для ассимиляции другой ее половины животным-консументом.

Названные выше животные, питающиеся бактериями, относятся к аэробам, т.е. проявляют активность в аэробных местообитаниях; о значении питания бактериями в анаэробных средах мало что известно. С открытием факультативно или строго анаэробных ресничных простейших, жгутиконосцев и грибов, обитающих в бескислородных осадках, рубце жвачных животных и других подобных местообитаниях, возник вопрос о роли этих организмов в регуляции численности бактерий в анаэробных сообществах. Опыты по кормлению анаэробных ресничных инфузорий из бескислородных вод высокоэвтрофных озер показали, что эффективность их питания значительно ниже (составляет примерно 5%) по сравнению с аэробными ресничными инфузориями, вследствие низкого энергетического выхода. Таким образом, в анаэробных средах могут поддерживаться лишь незначительные популяции простейших, питающихся бактериями. Питание анаэробных животных и соответственно величина их популяций лимитированы также из-за прикрепления бактерий к поверхностям, особенно в осадках.

Вклад в регуляцию численности бактерий в природных популяциях вносят также бактериофаги. В последние годы становятся известными все новые их виды, и можно предполагать, что ни один из ныне известных видов бактерий не защищен полностью от поражения фагами.

Значение бактериофагов как факторов контроля бактериальных популяций в природе, возможно, проявляется лишь в некоторых ситуациях, например если генетически однородные популяции бактерий-хозяев достигают высокой плотности, как при цветении морских цианобактерий, когда гибель клеток на 50% обусловлена фаговой инфекцией. Популяции, например гетеротрофных бактерий в толще воды, слишком немногочисленны и слишком гетерогенны для того, чтобы численность фагов поддерживалась на достаточно высоком уровне, позволяющем им влиять на численность этих бактерий-хозяев. По предварительным оценкам, гибель клеток бактерий всего на 5 - 10% вызвана лизисом под действием фагов. О значении фагов в почвах или осадках данных пока не имеется, поскольку чрезвычайно сложно проводить микроскопическое исследование этих местообитаний.