ИСТИНА

Работа посвящена решению частного вопроса в рамках большой научной задачи - изучение механизмов регуляции микробного сообщества в почве, а именно регуляторной роли почвенных беспозвоночных животных на примере дождевых червей. Каков масштаб изменений физиологического состояния микроорганизмов вследствие жизнедеятельности почвенных беспозвоночных не известно. Наша рабочая гипотеза: основной механизм регуляции микробного сообщества почвенной мезофауной - изменение физиологического состояния (активация одних и инактивация других), а не изменение таксономического состава. Цель работы - исследование влияния дождевых червей (как наиболее важной группы почвенных животных) на физиологическое состояние микробного сообщества. Задачи: 1) Исследовать одновременно изменения таксономического состава и физиологического состояния бактерий в результате пассажа через кишечник дождевых червей 2) Сопоставление физиологического состояния микробного сообщества почв с червями и без них, а так же компостов с вермикомпостами. 3) Исследование изменения физиологического состояния микроорганизмов, вызванного дождевыми червями, на примере метаболической готовности к трансформации соединений углерода: разложение биополимеров (целлюлозы, пектина, крахмала, хитина) и минерализации азота (аммоний и нитрат). Объекты исследования: 1. Дождевые черви. Сбор червей произведен принятыми методами (Количественные методы в почвенной зоологии. М.С.Гиляров (ред.). М.: Наука, 1975. 280 е.). Использованы: почвенные и компостные дождевые черви, относящиеся к разным эколого-трофическим группам Lumbricus terrestris (L.), Aporrectodea caliginosa (Sav.), Eisenia fetida andrei (Sav.). Основной метод исследования. Определение физиологического состояния микроорганизмов непосредственно в естественной среде (в почве) планируется проводить новым кинетическим метод определения физиологического состояния бактерий in situ. Метод основан на представление о физиологическом состояние как кинетической величине, определяемой из кривой начального роста популяций микроорганизмов, перенесённых в питательные среды непосредственно из почвы. Суть метода заключается в математическом описании роста смешанных периодических, самопроизвольных бактериальных культур, возникающих при инокуляции различных жидких микробиологических сред почвенной суспензии. Культивирование производится при вызванные по данным прямой микроскопии ячеек и посева на агаризованную среду целлюблозолитическим бациллами. Это косвенно свидетельствует об увеличение обилия целлюлозоразлагающих бацилл в свежих копролитах. Снижение активности бактерий при пассаже так же как и отсутствие эффекта наблюдается в 15% сред. Преимущественно это среды с трудными для микробного разложения субстратами - коричная кислота, фенилаланин, СДС. Для коричной кислоты и СДС наблюдается даже полное подавление роста на субстратах. Это свидетельствует о снижение функционального разнообразия бактериального сообщества при прохождении через кишечный тракт дождевых червей, связанное с элиминированием или снижением численности ряда неустойчивых к кишечной среде червя бактерий. Пассаж снижает активность Rhodococcus, так как в тех вариантах когда происходило снижение активности микроорганизмов, растущих на фенилаланине в ячейках по данным посева преобладали Rhodococcus. На основе данных по увеличению максимальной удельной скорости роста бактериальных культур на различных средах можно предварительно заключить, что в результате пассажа через кишечник увеличивается доля бактерий r-стратегов, получающих преимущества для роста в кишечнике червей, содержащем больше питательных веществ, чем фоновая почва. По данным посева на ГПД среду комплекс микроорганизмов развивающихся на конкретной среде бедный и состоит как правило из 4-х видов (морфотипов) для образцов корма и копролитов из чернозёма и агроторфяной почвы (индекс Шеннона (Н) около 1) и 2-3 видов - из навоза КРС (Н=0,8). Резко выражено доминирование одного вида (доля доминанта 0,8-0,9). Встречаются монокультуры и есть варианты с большим разнообразием, насчитывающие до 7 видов бактерий. Незначительное снижение биоразнообразия бактерий в ячейках со средами, для образцов копролитов по сравнению с кормом может указывать на снижение биоразнообразия бактерий при пассаже через кишечник дождевых червей. 8. На 11 средах из исследуемого образца выделяется 5-18 морфотипов бактерий. Первоначальная фенотипическая диагностики показало, что это бактерии родов: Aquaspirillum, Comamonas, Pseudomonas, Burkholderia, Alcaligenes, Flavobacterium-Cytophaga, Myxococcales, Xanthomonas, Bacteroidetes, Arthrobacter, Rhodococcus, Bacillus.. Причём для пары: «копролит-корм» являются общими 30-50% морфотипов, преимущественно это доминирующие в ячейках формы. Работа выполнена за счёт средств грант РФФИ № 12-04-31159 «мол а». 124