Цианобактериямен симбиозды тіршілік ететін бактерия-серіктестерін анықтау
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 4
1 ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
1.1 Табиғи экожүйелерде цианобактериалды қауымдастықтардың таралуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
5
1.2 Цианобактериялар мен гетеротрофты бактериялардың қарым.қатынасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
9
2 МАТЕРИАЛДАР МЕН ӘДІСТЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 19
2.1 Зерттеу материалдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
2.2 Қоректік орталар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 19
2.3 Зерттеу әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 20
3 НӘТИЖЕЛЕР МЕН ТАЛДАУЛАР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24
3.1 Цианобактериямен симбиозды тіршілік ететін бактерия.серіктестерін сандық анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
24
3.2 Цианобактериялардың серіктес бактерияларын бөлінген алу ... ... ... ... ... ... 25
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 30
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 31
1 ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
1.1 Табиғи экожүйелерде цианобактериалды қауымдастықтардың таралуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
5
1.2 Цианобактериялар мен гетеротрофты бактериялардың қарым.қатынасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
9
2 МАТЕРИАЛДАР МЕН ӘДІСТЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 19
2.1 Зерттеу материалдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
2.2 Қоректік орталар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 19
2.3 Зерттеу әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 20
3 НӘТИЖЕЛЕР МЕН ТАЛДАУЛАР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24
3.1 Цианобактериямен симбиозды тіршілік ететін бактерия.серіктестерін сандық анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
24
3.2 Цианобактериялардың серіктес бактерияларын бөлінген алу ... ... ... ... ... ... 25
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 30
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 31
Аралас дақылдар — күрделі ортаның субстраттарының, соның ішінде гербицидтердің, пестицидтердің, мұнай өнімдерінің толық және жартылай деструкциясын жүзеге ассырады, сондықтан өндірістік қалдықтарды тазартуды бактериялар мен микробалдырлардан түұатын аралас дақылдар көмегімен жүргізіледі. Эдификаторлы цианобактериялар болып табылатын қауымдастықтар ластанған және токсикалық заттарға қатысты ерекше төзімділікке ие. Көптеген органикалық субстраттарды деструкциялауды, күкірт қосылыстарын тотықтыруды, азотты фиксациялауды, гетеротрофты фотоассимляциялауды, оксигенді және аноксигенді фотосинтезді процестерді жүргізетін цианобактериялар сыртқы ортаның өзгермелі жағдайына ерекше бейімделушілік көрсеткен. Олармен симбиозда тіршілік ететін көптеген микроорганизмдердің даму үшін цианобактериялардың клетка сырттық метаболиттері (полиқанттар, витаминдер) және олардың жіпшелі құрылымы қолайлы жағдай туғызады. Газо-химиялық комплекстің тазарту құрылымдарын зерттеу барысында, тазартудың барлық деңгейлерінде (механикалық, физико-химиялық жоне биохимиялық) ағынды сулармен белсенді лайдың құрамына тек микроорганизмдер ғана емес, сондай-ақ судың беттік қабатындағы жамылғы ретінде орналасқан циано-бактериалды қауымдастық та болған.
Цианобактериялар табиғи ортада монокультура ретінде көп кездеспейді, олар басқа цианобактериялардың түрімен, микробалдырлармсн, бактериялармен, микромицеттермен қауымдастық құрады.
Цианобактериялар мен бактериялардың өзара пайдалы әсер етуі туралы көптеген әдебиеттерде келтірілген. Микроорганизмдердің қауымдастықтарында цианобактериялардың метаболизмінің әр түрлі өнімдерін (полипептидтерді, полисахаридтерді, ауксиндері, антибиотиктерді, витаминдерді, аминқышқылдарды) гетеротрофты микроорганизмдер пайдаланады, сонымен қатар цианобактериялар шырышты қабаттарында суды сіңіріп, серіктес микроорганизмдерді кеуіп кетуден сақтайды. Өз кезегінде, микроорганизмдер, цианобактерияларды көмірқышқылмен, витаминдермен қамтамасыз етеді, күрделі органикалық заттарды ыдыратады, фотосинтез процесінде бөлінген оттегіні сіңіреді.
Сондықтан табиғи ортада кездесетін цианобактериялардың серіктес бактерияларын зерттеу қызығушылық тудырады.
Цианобактериялар табиғи ортада монокультура ретінде көп кездеспейді, олар басқа цианобактериялардың түрімен, микробалдырлармсн, бактериялармен, микромицеттермен қауымдастық құрады.
Цианобактериялар мен бактериялардың өзара пайдалы әсер етуі туралы көптеген әдебиеттерде келтірілген. Микроорганизмдердің қауымдастықтарында цианобактериялардың метаболизмінің әр түрлі өнімдерін (полипептидтерді, полисахаридтерді, ауксиндері, антибиотиктерді, витаминдерді, аминқышқылдарды) гетеротрофты микроорганизмдер пайдаланады, сонымен қатар цианобактериялар шырышты қабаттарында суды сіңіріп, серіктес микроорганизмдерді кеуіп кетуден сақтайды. Өз кезегінде, микроорганизмдер, цианобактерияларды көмірқышқылмен, витаминдермен қамтамасыз етеді, күрделі органикалық заттарды ыдыратады, фотосинтез процесінде бөлінген оттегіні сіңіреді.
Сондықтан табиғи ортада кездесетін цианобактериялардың серіктес бактерияларын зерттеу қызығушылық тудырады.
1. Сопрунова О.Б. Циано-бактериальные сообщества в биодеградации нефтяных углеводородов в почвах // Электронный журнал “Исследовано в Росии”. 2005. №94. с.991-998. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2005/094.pdf.
2. Квасников Е.И., Клюшникова Т.М. Микроорганизмы-деструкторы нефти в водных бассейнах. Киев. ”Наукова Думка”,1981, 132с
3. Гусеев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. Изд.: МГУ. 1992. 448с.
4. Ефимова М.В., Ефимов А.А. Синезеленые водоросли или цианобактерии? Вопросы систематики // Научный журнал “Современные проблемы науки и образования”.2007. №6. С.225-230
5. Сиренко Л.А., Кондратьева Н.В. Роль Cyanophyta в природе. //Альгология. 1998. Т.8 №2. С. 193-200.
6. Определитель бактерий Берджи. Под редакций Дж. Хоулта, Н.Крига, П.Снита, Дж.Стейли, С.Уильямса. М. Мир, 1997. 432с.
7. Горбунова Н.П. Альгология. М.; Высшая школа., 1991. 256с.
8. Штина Э.А., Голлербах М.М. Экология почвенных водорослей. М., Наука, 1976. 240с.
9. Шлегель Г. Общая микробиология. М.: Мир, 1987. 567с.
10. Сопрунова О.Б. Функционирование цианобактериальных сообществ в условиях техногенных экосистем. // Вестник МГУ. Сер. 16. Биология. 2006. №2. С.24-29.
11. Сопрунова О.Б. Ипользование цианобактериального комплекса для ремедияции нефтезагрязненных сред. // Биотехнология. 2006. №5. С.52-56.
12. Киреева Н.А., Дубовик З.Р., Закирова З.Р. Консортивные связи цианобактерий типичного чернозема при загрязнении нефтью. // Почвоведение. 2007. №6. С.749-755.
13. Тиберкевич Н.Я. Суточная динамика гетеротрофных бактерий в культурах Cyanophуta. // Альгология. 2000. Т. 10.№2. С. 193-200.
14. Глаголева О.Б., Зенова Г.М., Добровольская Т.Г. Взаимодействие водорослей и бактерий-спутников в ассоциативных культурах. // Альгология. 1992. Т. 1. №1. С. 56-63.
15. Горобец О.Б., Блинкова Л.П., Батуро А.П. Влияние микроводорослей на жизнеспособность микроорганизмов в естественной и искусственной среде обитания. // Микробиология. 2001.№1. С. 104-108.
16. Тиберкевич Н.Я., Сакевич А.И. Бактерии-спутники в культурах цианопрокариот и зеленых водорослей. // Гидробиологический журнал. 2001. Т.37. №1. С. 54-63.
17. Кабиров Р.Р. Формализованное описание сообщественных почвенных водорослей. // Альгология. 1997. Т. 7.№4. С. 365-370.
18. Штина Э.А. Роль водорослей в биогеоценозах суши. // Альгология. 1991. Т. 1. №1. С. 23-35.
19. Сопрунова О.Б. Особенности функционирования альго-бактерияльных сообществ техногенных экосистем. Автореферат дис.... докт.биол.наук. М., 2005. 32с.
20. Омарова Е.О., Зенова Г.М., Орлеанский В.К., Лобкова Е.С. Экспериментальные цианоактиномицетные ассоциации. // Вестник МГУ. Сер. 16. Биология. 2007. №1. С. 3-13.
21. Al - Hasan, R.h., Al - Bader, L.F., Zjrkhoh, N.A., Radwan, S.S., Evidence for n-alkane consumption and oxidation by filamentous cyanobacteria from oil contaminated coasts of the Arabian Gulf Marine Biology, 1998. 130. P. 521-527
22. Зенова Г.М., Орлеанский В.К., Омарова Е.О. Почвенные стрептомицеты–компоненты экспериментальных альгобактериальных ценозов. // Почвоведение. 2005. №10. С. 1251-1254.
23. Judy C. Acreman. The University of Toronto Culture Collection of Algae and Cyanobacteria (UTCC): a Canadian phycological resource centre. – Nova Hedwigia 79. 2004. Р. 135-144.
24. Батаева Ю.В., Дзержинская И.С. Влияние экстремальных гидрохимических условий на видовой состав цианобактерий в водоемах Нижней Волги. // Электронный журнал “Исследовано в России”. 2006. №168. С. 1566-1573. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2005/168. pdf.
25. Сопрунова О.Б. Циано-бактериальные консорциумы в очистке сточных вод. // Электронный журнал “Исследовано в России”. 2005. №11. С. 113-120. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2005/011. pdf.
26. Глаголева О.Б., Зенова Г.М. Экологическая характеристика бактериального звена альгобактериальных ассоциаций // Вестник МГУ. Сер. 17. Почвоведение. 1992. №3. С. 19-25.
27. Гусев М.В., Вольберг М.М., Лебедева А.Ф., Савальев И.Б. Использование метода диализного культивирования для подбора симбиотических альго-бактериальных пар. // Биологические науки. №1. 1988. С. 103-106.
28. Дзержинская И.С. Альго-бактериальные аспекты интенсификации биогидрохимического круговорота в техногенных экосистемах. Автореферат дис... докт.биолог.наук. М.: Изд-во МГУ. 1993. 30с.
29. Янкевич М.И. Формирование ремедиационных биоценозов для снижения антропогенной нагрузки на водные и почвенные экоситемы. Автореферат дис... докт.биолог.наук. Щелково.2002. 48 с.
30. Гусев М.В., Линькова М.А., Коронелли Т.В. Влияние нефтянных углеводородов на жизнеспособность цианобактерий в ассоциации с нефтеокисляющими бактериями // Микробиология. 1982. Т. 51. Вып.6. С. 932-936.
2. Квасников Е.И., Клюшникова Т.М. Микроорганизмы-деструкторы нефти в водных бассейнах. Киев. ”Наукова Думка”,1981, 132с
3. Гусеев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. Изд.: МГУ. 1992. 448с.
4. Ефимова М.В., Ефимов А.А. Синезеленые водоросли или цианобактерии? Вопросы систематики // Научный журнал “Современные проблемы науки и образования”.2007. №6. С.225-230
5. Сиренко Л.А., Кондратьева Н.В. Роль Cyanophyta в природе. //Альгология. 1998. Т.8 №2. С. 193-200.
6. Определитель бактерий Берджи. Под редакций Дж. Хоулта, Н.Крига, П.Снита, Дж.Стейли, С.Уильямса. М. Мир, 1997. 432с.
7. Горбунова Н.П. Альгология. М.; Высшая школа., 1991. 256с.
8. Штина Э.А., Голлербах М.М. Экология почвенных водорослей. М., Наука, 1976. 240с.
9. Шлегель Г. Общая микробиология. М.: Мир, 1987. 567с.
10. Сопрунова О.Б. Функционирование цианобактериальных сообществ в условиях техногенных экосистем. // Вестник МГУ. Сер. 16. Биология. 2006. №2. С.24-29.
11. Сопрунова О.Б. Ипользование цианобактериального комплекса для ремедияции нефтезагрязненных сред. // Биотехнология. 2006. №5. С.52-56.
12. Киреева Н.А., Дубовик З.Р., Закирова З.Р. Консортивные связи цианобактерий типичного чернозема при загрязнении нефтью. // Почвоведение. 2007. №6. С.749-755.
13. Тиберкевич Н.Я. Суточная динамика гетеротрофных бактерий в культурах Cyanophуta. // Альгология. 2000. Т. 10.№2. С. 193-200.
14. Глаголева О.Б., Зенова Г.М., Добровольская Т.Г. Взаимодействие водорослей и бактерий-спутников в ассоциативных культурах. // Альгология. 1992. Т. 1. №1. С. 56-63.
15. Горобец О.Б., Блинкова Л.П., Батуро А.П. Влияние микроводорослей на жизнеспособность микроорганизмов в естественной и искусственной среде обитания. // Микробиология. 2001.№1. С. 104-108.
16. Тиберкевич Н.Я., Сакевич А.И. Бактерии-спутники в культурах цианопрокариот и зеленых водорослей. // Гидробиологический журнал. 2001. Т.37. №1. С. 54-63.
17. Кабиров Р.Р. Формализованное описание сообщественных почвенных водорослей. // Альгология. 1997. Т. 7.№4. С. 365-370.
18. Штина Э.А. Роль водорослей в биогеоценозах суши. // Альгология. 1991. Т. 1. №1. С. 23-35.
19. Сопрунова О.Б. Особенности функционирования альго-бактерияльных сообществ техногенных экосистем. Автореферат дис.... докт.биол.наук. М., 2005. 32с.
20. Омарова Е.О., Зенова Г.М., Орлеанский В.К., Лобкова Е.С. Экспериментальные цианоактиномицетные ассоциации. // Вестник МГУ. Сер. 16. Биология. 2007. №1. С. 3-13.
21. Al - Hasan, R.h., Al - Bader, L.F., Zjrkhoh, N.A., Radwan, S.S., Evidence for n-alkane consumption and oxidation by filamentous cyanobacteria from oil contaminated coasts of the Arabian Gulf Marine Biology, 1998. 130. P. 521-527
22. Зенова Г.М., Орлеанский В.К., Омарова Е.О. Почвенные стрептомицеты–компоненты экспериментальных альгобактериальных ценозов. // Почвоведение. 2005. №10. С. 1251-1254.
23. Judy C. Acreman. The University of Toronto Culture Collection of Algae and Cyanobacteria (UTCC): a Canadian phycological resource centre. – Nova Hedwigia 79. 2004. Р. 135-144.
24. Батаева Ю.В., Дзержинская И.С. Влияние экстремальных гидрохимических условий на видовой состав цианобактерий в водоемах Нижней Волги. // Электронный журнал “Исследовано в России”. 2006. №168. С. 1566-1573. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2005/168. pdf.
25. Сопрунова О.Б. Циано-бактериальные консорциумы в очистке сточных вод. // Электронный журнал “Исследовано в России”. 2005. №11. С. 113-120. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2005/011. pdf.
26. Глаголева О.Б., Зенова Г.М. Экологическая характеристика бактериального звена альгобактериальных ассоциаций // Вестник МГУ. Сер. 17. Почвоведение. 1992. №3. С. 19-25.
27. Гусев М.В., Вольберг М.М., Лебедева А.Ф., Савальев И.Б. Использование метода диализного культивирования для подбора симбиотических альго-бактериальных пар. // Биологические науки. №1. 1988. С. 103-106.
28. Дзержинская И.С. Альго-бактериальные аспекты интенсификации биогидрохимического круговорота в техногенных экосистемах. Автореферат дис... докт.биолог.наук. М.: Изд-во МГУ. 1993. 30с.
29. Янкевич М.И. Формирование ремедиационных биоценозов для снижения антропогенной нагрузки на водные и почвенные экоситемы. Автореферат дис... докт.биолог.наук. Щелково.2002. 48 с.
30. Гусев М.В., Линькова М.А., Коронелли Т.В. Влияние нефтянных углеводородов на жизнеспособность цианобактерий в ассоциации с нефтеокисляющими бактериями // Микробиология. 1982. Т. 51. Вып.6. С. 932-936.
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Биология факультеті
Микробиология кафедрасы
БІТІРУ ЖҰМЫСЫ
Цианобактериямен симбиозды тіршілік ететін бактерия-серіктестерін анықтау
Орындаған:
4 курс студенті ______________
К.М. Усембаевна
Ғылыми жетекшісі, б.ғ.к. ______________ Г.К.
Қайырманова
Норма бақылаушы ______________
Ф.К. Сарсекеева
Қорғауға жіберілді:
кафедра меңгерушісі,
б.ғ.д., профессор ______________
А.А. Жұбанова
“____” __________ 2009 ж.
Алматы, 2009
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
1 ӘДЕБИЕТТЕРГЕ 5
ШОЛУ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... .
1.1Табиғи экожүйелерде цианобактериалды қауымдастықтардың
таралуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ...
1.2Цианобактериялар мен гетеротрофты бактериялардың
қарым-қатынасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ..
2 МАТЕРИАЛДАР МЕН 19
ӘДІСТЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.1Зерттеу материалдары 19
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... .
2.2Қоректік 19
орталар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ..
2.3Зерттеу 20
әдістері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .
3 НӘТИЖЕЛЕР МЕН 24
ТАЛДАУЛАР ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ..
3.1Цианобактериямен симбиозды тіршілік ететін бактерия-серіктестерін
сандық 24
анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ...
3.2Цианобактериялардың серіктес бактерияларын бөлінген 25
алу ... ... ... ... ... ...
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... 30
... ... ... ... ... ... ... ... .
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТЕР 31
ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
РЕФЕРАТ
Тақырыбы: Цианобактериялармен симбиозды тіршілік ететін бактерия-
серіктестерін анықтау.
Жұмыс көлемі -34 беттен, 3 кестеден, 13 суреттен, 30 әдебиет көзінен,
тұрады.
Жұмыстың мақсаты: табиғи ортадағы цианобактериялардың серіктес-
бактерияларын зерттеу.
Жұмыстың міндеттері:
1) Цианобактериялармен симбиозды тіршілік ететін бактерия-
серіктестерінің жалпы санын анықтау;
2) Серіктес бактерияларды бөліп алып, түрлік құрамын анықтау.
Кілтті сөздер: цианобактерия, ассоциация, қауымдастық, ластағыштар,
бактерия-серіктестер, көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер.
Глоссарий
Экожүйе – зат айналымы жүре алатын организмдер мен бейорганикалық
компоненттер жиынтығы.
Мұнай- алкандардан(парафинді неациклды қаныққан көмірсутекті),
циклоплакандар (нафтендер), арендерден (арроматты көмірсутектерден ),
сонымен қатар түрлі молекулалық массадағы күкіртті және азотты көмірсутек
туындыларынан құралған күрделі қосылыс.
Шырыш- құрылыссыз түзіліс. Ол клетка бетінен оңай бөлінеді және жеке өнім
ретінде қоректік ортаға жиналуы мүмкін.
Қауымдастық – екі немесе бірнеше микроорганизмдердер жиынтығы.
Эдификатор – Микроорганизмдер қауымдастығында құрылым түзушілер.
КІРІСПЕ
Аралас дақылдар — күрделі ортаның субстраттарының, соның ішінде
гербицидтердің, пестицидтердің, мұнай өнімдерінің толық және жартылай
деструкциясын жүзеге ассырады, сондықтан өндірістік қалдықтарды тазартуды
бактериялар мен микробалдырлардан түұатын аралас дақылдар көмегімен
жүргізіледі. Эдификаторлы цианобактериялар болып табылатын қауымдастықтар
ластанған және токсикалық заттарға қатысты ерекше төзімділікке ие. Көптеген
органикалық субстраттарды деструкциялауды, күкірт қосылыстарын тотықтыруды,
азотты фиксациялауды, гетеротрофты фотоассимляциялауды, оксигенді және
аноксигенді фотосинтезді процестерді жүргізетін цианобактериялар сыртқы
ортаның өзгермелі жағдайына ерекше бейімделушілік көрсеткен. Олармен
симбиозда тіршілік ететін көптеген микроорганизмдердің даму үшін
цианобактериялардың клетка сырттық метаболиттері (полиқанттар, витаминдер)
және олардың жіпшелі құрылымы қолайлы жағдай туғызады. Газо-химиялық
комплекстің тазарту құрылымдарын зерттеу барысында, тазартудың барлық
деңгейлерінде (механикалық, физико-химиялық жоне биохимиялық) ағынды
сулармен белсенді лайдың құрамына тек микроорганизмдер ғана емес, сондай-ақ
судың беттік қабатындағы жамылғы ретінде орналасқан циано-бактериалды
қауымдастық та болған.
Цианобактериялар табиғи ортада монокультура ретінде көп кездеспейді,
олар басқа цианобактериялардың түрімен, микробалдырлармсн, бактериялармен,
микромицеттермен қауымдастық құрады.
Цианобактериялар мен бактериялардың өзара пайдалы әсер етуі туралы
көптеген әдебиеттерде келтірілген. Микроорганизмдердің қауымдастықтарында
цианобактериялардың метаболизмінің әр түрлі өнімдерін (полипептидтерді,
полисахаридтерді, ауксиндері, антибиотиктерді, витаминдерді,
аминқышқылдарды) гетеротрофты микроорганизмдер пайдаланады, сонымен қатар
цианобактериялар шырышты қабаттарында суды сіңіріп, серіктес
микроорганизмдерді кеуіп кетуден сақтайды. Өз кезегінде, микроорганизмдер,
цианобактерияларды көмірқышқылмен, витаминдермен қамтамасыз етеді, күрделі
органикалық заттарды ыдыратады, фотосинтез процесінде бөлінген оттегіні
сіңіреді.
Сондықтан табиғи ортада кездесетін цианобактериялардың серіктес
бактерияларын зерттеу қызығушылық тудырады.
1 ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ
1.1 Табиғи экожүйелерде цианобактериалды қауымдастықтардың таралуы
Кейбір топтардың эволюциядағы рөлдері және биосферада тіршілік етуі
ерекше маңызды. Осындай топқа қазіргі ғылымның мәліметтері бойынша
цианобактериялар жатады. Ұзақ уақыт бойы биоценоздың ауысуы Жердің
тарихында цианобактериялар мен бактериялардың негізінде құрылған
биоценоздар ерекше тұрақты болып келеді, әр экожүйе келесі және жүргізуші
процестерге орнын ауыстырады. Осының нәтижесінде орнына басыңқы продуцент –
фототрофты организмдер тобы пайда болған. Бірақ, микроэкосистемада
тіршілік ететін жаңа организмдердің мозайкалық қосылымдардың болуынан,
барлық ауысулар толық жойылуымен болмайтыны белгілі 8. Табиғи су
қоймалардың және дақылда цианобактериялардың өсуі микроорганизмдердің
дамуымен қатар жүреді.
Цианобактериялар экстремальді ортада да кездеседі, ал қорек көзіне
бәсекелес болатын эукариоттар бұндай орталарға төзімсіз болып келеді. Бұның
себебі, цианобактерияларда әр түрлі бейімделуші механизмдері бар, ал ол өз
кезегінде қоршаған ортада дамуына үлес қосады: ультракүлгін сәуледен
қорғайтын және клетка үстінде концентрацияланған пигменттер пайда болады;
синтезделген сидерофор темір иондарын байланыстырып, оларды бактерияларға
қолайлы жасайды; БАЗ - сурфаканттардың синтезі заттарды жабыстыруға және
оларды түбіне тұндыратын қабілеттілігін тудырады 10.
Табиғи ортада организмдердің өзі де органикалық заттарды бөледі, бірақ
табиғаттың өздігінен тазалану процесі табиғи тепе-теңдіктің қалыпты болуына
себеп болады. Ластанған сулардың өздігінен қалпына келуі бірқатар
факторларға байланысты. Олар физикалық, химиялық және биологиялық
факторларға байланысты. Алғашқы екі фактордың әсерінен мұнай мен мұнай
өнімдерінің деструкциясы толық жүрмейді. Биологиялық факторлар
суқоймаларының өздігінен тазалану процесінде алдыңғы орынды иеленеді. Онда
шешуші рөлді мұнай тотықтыратын микроорганизмдер атқарады. Олардың әсерінен
мұнай қарапайым қосылыстарға дейін трансформацияланады, одан әрі
суқоймаларындағы көміртек айналымына қатысатын жаңа органикалық заттардың
жинақталуы жүреді. Қазіргі кезде табиғи ортаны мұнай мен мұнай өнімдерінен
тазартудың көптеген жолдары белгілі, солардың ішіндегі барынша озық әдісі –
микробиологиялық болып есептеледі 11.
Биообъекттер арқылы тазалау жүйесіне көп жұмыстар арналғанымен,
ластанған экожүйелердің альгофлоралары әдебиетте аз кездеседі. Себебі
өздігінен тазалауды бактерия мен саңырауқұлақтарға тіркейді. Бірақ, су
қоймалар мен топырақтың тазалану процесі биоценозға кіретін барлық
организмдердің тіршілік етуіне байланысты жүреді. Цианобактериялардың
фотосинтетикалық қасиетін және де олардың гетеротрофты қоректене
алатындығын ескерсек, олардың тазалау процесіне үлкен рөл атқаратындығын
ескеру керек.
Цианобактериялардың арасында симбиотикалық ассоциацияға қатыса
алатындары да бар. Қыналардың фикобионт түрінде 8 % цианобактериялар
болады. Қыналардағы цианобактериялар саңырауқұлақтарға, фотосинтездің
өнімдерін жеткізіп тұрады, ал егер азотофиксацияланған формалар болса –
саңырауқұлақтарға ассоциация ретінде керек екендігі белгілі 12, 13.
Цианобактериялар кейбір балдырлар мен талшықтылардың клеткаларында да
тіршілік етеді. Бұл жағдайда симбиоз облигатты болу керек, яғни
цианобактериялар өздігінен тіршілік ете алмайды, бұл кезде оларды
цианеллалар деп атайды. Цианелла – цианобактерия мен клеткалық органелланың
ортасы. Биосфераның эволюция барысында цианобактерияның симбиозға қосқан
үлесі маңызы болған 14.
Табиғи су қоймасында детриттің бөлігіне және планктон организміне
бекітілген бактериялық клеткаларды - бактерия-серіктестер деп атайды.
Бірақ, балдырлар дақылындағы бактериялардың өсуін зерттеген көп авторлар,
альгобактериялды қауымдастықтардың гетеротрофты компонентін бактериялық-
серіктестер немесе бактериямен серіктескендер деп атайды 9.
Цианобактериялар мен бактериялардың өзара пайдалы әсер етуі туралы
мәліметтер көптеген жұмыстарда келтірілген. Микроорганизмдердің
қауымдастықтарында цианобактериялардың метаболизмінің әр түрлі өнімдерін
(полипептидтерді, полисахаридтерді, ауксиндері, антибиотиктерді,
витаминдерді, аминқышқылдарды) гетеротрофты микроорганизмдер пайдаланады,
сонымен қатар цианобактериялар шырышты қабаттарында суды сіңіріп, серіктес
микроорганизмдерді кеуіп кетуден сақтайды 2. Өз кезегінде,
микроорганизмдер цианобактерияларды көмірқышқылмен, витаминдермен
қамтамасыз етеді, күрделі органикалық заттарды ыдыратып, фотосинтез
процесінде бөлінген оттегіні сіңіреді. Цианобактериялар бөлетін өнімдерді
серіктес бактериялар қолдана алатындығы микрорадиотография әдісімен
дәлелденген 10.
Көптеген авторлардың зерттеулері бойынша, микроорганизмдер қауымдастығы
Azotobacter, Azomonas, Thicapsa, Chlorobium, Pseudomonas, Aeromonas,
Beijerinkia, Agrobacterium, Flavobacterium, Acinetobater, Nitrozomonas,
Micrococcus, Staphylococcus, Streptococcus, Klebsiella, Bacillus,
Arthrobacter, Cellulomonas, Bacterionema, Rhodococcus, Mycobacterium,
Candida, Penicillium, Aspergillus, Mucor, Alternaria, Rhizopus,
Cladosporium, Trichoderma, Micromonospora және цианобактериялар мен
балдырлар кездесуі мүмкін 15.
Жабындылардың микробиологиялық зерттелуі барысында анықталғандай,
қауымдастықтың пішінтүзуші компоненті глипокаликс түзуші цианобактериялар.
Олар, негізінен, шырышқа енгізілген талшық түріндегі жіпшелі формалар және
хаотикалық тәртіпсіз өрілген трихомдар, бір клеткалы цианобактериялар және
басқа бактериялар. Цианобактериалды жабындылардың негізгі қасиеттері
олардың көпқабатты құрылымы және қабаттарда микроорганизмдердің
функционалды топтарының тігінен таралып орналасуы. Біздің зерттеулеріміз
мұның бәрін растайды. Бөлініп алынған жабындыларда көпқабатты құрылым жай
көзбен де, микроскопиялық түрде қарағанда да байқалды. Цианобактериялардан
басқа, барлық зерттелген қауымдыстықтардың оксигенді аумағында
азотфиксациялаушы және нитрофиксациялаушы бактериялар; екінші қабатын
сапротрофтар, түссіз және аноксигенді фототрофты бактериялар, негізінен
пурпурлы, анаэробты аумақта сульфат редукциялаушы бактериялар болатындығын
микробиологиялық зерттеулер көмегімен анықталды 16.
Ортаның физико-химиялық параметрлерінің өзгеруіне өте тез жауап беретін
және ерекше физиологиялық өзгергіштігі бар Phormidium туысына жататын
цианобактериялар барлық жинақы культураларда негізгілері болатындығы
анықталды. Гидрохимиялық көрсеткіштерінің тарлау спектірінде жинақы
культураларды Synechocystis sp., Synechococcus sp. бірклеткалы
цианобактериялар дамиды.
Табиғи экстремалды тіршілік ету ортасымен салыстырғанда, техногенді су
қоймаларда стратифицирленген жабындылар анықталды, цианобактериялар оларда
пленкалар мен өсінділер түзеді. Бөлініп алынған қауымдастықтар қоректі
ортамен ерітілген су қойма суының жиынтық культураларда стратифицирленген
жабындыларды 3-4 ай дақылдаудан кейін түзеді 13.
Цианобактериялар табиғи ортада монодақыл ретінде көп кездеспейді, олар
басқа цианобактериялардың түрімен, микробалдырлармен, бактериялармен,
микромицеттермен қауымдастық құрып тіршілік етеді. Цианобактериялар бөліп
шығаратын клетка сыртындағы полимерлі заттар үлкен рөл атқарады. Олар
ассоцианттарды кебуден, улы заттардан сақтап, пана ретінде қызмет атқарады.
Сонымен қатар цианобактериялар бөлген органикалық заттарды бактериялар
қолданады, ал бактериялардың метаболизм процесі негізінде пайда болған СО2-
ні цианобактериялар қолданады 17.
Бактериялар мен цианобактериялардың арасындағы қарым-қатынастарға әсер
ететін факторлар туралы бірнеше көзқарастар бар. В.Д.Федоров және басқалар
(1962) бактериялардың өсуі органикалық заттармен стимульденеді, ал одан
кейін цианобактериялармен бөлінген антибиотиктермен басылады деп санайды.
А.Х.Тамбиев және басқалар мұхит балдырлардың экзометаболиттерін химиялық
әдіс арқылы зерттеу кезінде, логарифдік фазада қышқылдық қасиеті жоғары
екендігін көрсеткен, ал ол стационарлы фазада антиқышқылмен алмасқан 9.
Жалпы ағын суларды тазартуда цианобактериялардың жағымды ролін бірнеше
маңызды факторлардың әсері анықтайды: 1) фотосинтетикалық аэрация арқасында
оттекті режимді жақсарту; 2) су микрофлорасының жағдайын жақсарту; 3)
ластаушы заттардың аккумуляциясы немесе клеткаішілік ферменттік жүйелердің
қатысымен токсиканттардың немесе сыртқы ортаға бөлініп шығатын биологиялық
активті метаболиттердің метаболизмі. Алғашқы екі фактордың әсері жанама
болып табылады. Ал басқалары тазарту процесіне микробтар мен
цианобактериялардың тікелей қатысуымен жүреді 18.
Адамның тұрмыстық әрекетінен ластанған су мен топырақты биологиялық
тазалау әдісі табиғи экожүйенің өзін-өзі тазалау процесіне негізділген.
Табиғи ортада өзін тазалау процесі әр түрлі трофикалық дәрежедегі
организмдердің қауымдастықтары: автотрофтылар мен гетеротрофтылар, аэробтар
мен анаэробтылар, хемосинтетиктер мен фотосинтетиктермен жүзеге асады.
Күрделі құрылымды субстратты ыдырата алатын микроб комплексін құрайтын
қауымдастықтар табиғатта микрорганизмдердің топтарынан құралған, жәй
трофикалық тізбектің дәрежесінде және күрделі биоэнергетикалық алмасуда
пайда болған. Бұл қауымдастықтарды су мен топырақты тазалауда қолдану өте
перспективті және тиімді әдіс болып табылады, себебі бұндай қауымдастықтар
биотикалық факторларға төзімді, ортаның жағдайына тез бейімделгіш келеді
11, 19.
Экожүйелердің барлық жерінде таралған цианобактериялар техногенді
территорияда да таралады. Техногенді су қоймаларында цианобактериялар циано-
бактериалды қауымдастықты құрып, экожүйені нығайтады, биоәртүрлілікті,
өнімділікті, тотығудың дәрежесін жоғарылатады. Мұндай цианобактерияның
қызметі биоремедиация ретінде қаралады. Жоғары минералданған техногенді су
қоймаларында цианобактериялардың ерекше маңызы бар, ағынды судағы фосфордың
көбеюіне де осы әдіс қолданылады 20.
Шикі мұнайдан Microcoleus chtonoplastes және Phormidium corium
цианобактерияларын бөліп алып, олардың н-алкандарды 60% дейін
тотықтыратындығын дәлелдеген, алайда көптеген зерттеушілер
цианобактериялардың аксенді дақылдарын бөліп ала алмаған. Кейбір
зерттеушілер, мұнай тұнбаларында тіршілік ететін цианобактериалды
қауымдастықтардың көбеюі, олардың көмірсутектерді биомасасымен қолданылуына
байланысты емес деп санайды. Цианобактерия колониялары мұнай қосылған
табақшаларында да, мұнайсыз ортада да жақсы өсетіндігі көрсетілген. Осыған
байланысты, цианобактериялардың көмірсутектер метаболизмінде қандай рөл
атқаратындығы әлі толық зерттелмеген. Сондықтан, қазіргі кезде
цианобактериалды қауымдастықтың мұнайды ыдыратудағы рөлі жайлы үш болжам
бар: мұнайдың деградациясы бактерия-серіктестерімен жүреді,
цианобактериямен, немесе бұл бірлескен процесс болып табылады 21.
Кей жағдайда мұнай мен көмірсулардың бұзылуы дақылдардың өсуіне сәйкес
келмейді. Мысалы, кейбір жұмыстарда, Oscillatoria salina және Plectonema
terebrans екі филоментозды теңіз цианобактериялары мұнайсыз ортада жақсы
өскен, ал бірклеткалы Aphanocapsa sp. цианобактериясы мұнай бар ортада өте
жақсы өскендігі көрсетілген. Алайда зерттелген үш дақыл да мұнайды 45-55%
ыдыратқан. Осы жұмыста да үш балдырда гексадеканды, антраценды және
фенантренды деградациялаған. Антраценды - Oscillatoria salina (90,6%),
фенантренды - Aphanocapsa sp. (85,5%), гексодеканды - Plectonema terebrans
(60,1%) пен Aphanocapsa sp. (65,2%) ыдыратқан 22.
Кувейт Университетінде жүргізілген зерттеулерде, Араб шығанағындағы
шикі мұнаймен ластанған микробты қабаттардағы Microcoleus chthonoplastes
және Phormidium corium цианобактериялары доминантты екендігі көрсетілген.
Олар н-алкандарды қолданып, мұнайды ыдыратқан. Екі цианобактерия шикі мұнай
бар ортада жақсы өскен. Зерттеушілердің пайымдауынша, көмірсутектер
цианобактериялармен утилизденеді. Phormidium corium-нің биомассасы ортадағы
н-нонадекан концентрациясына тура пропорционалды болған. Көмірсутекте өскен
цианобактериялардан алынған, тұтас липидтерден тұратын май қышқылдарының
үлгілерін салыстырғанда, осы организмдерден алынған үлгілер, бірақ
көмірсутексіз өскен, екі цианобактерия да н-алкандарды май қышқылына дейін
тотықтандыратынын анықтаған 23.
1998 жылы жоғарыда келтірілген авторлар, Араб шығанағындағы шикі
мұнаймен ластанған жерден бөлініп алынған Microcoleus chthonoplastes және
Phormidium corium цианобактериялары, н-алкандарды 60% дейін тотықтыратынын
анықтаған. Зерттеушілер аксенді дақылдар ала алмағандықтан,
цианобактериялар көмірсутекті қолданатынын дәләлдеу үшін, олар тәжірибе
жүргізген. Бұл тәжірибеде алкандардың деградациялануы жүру үшін,
органотрофты серіктес бактериялардың клетка саны 10000 есе көп мөлшерде
болу керек екендігін көрсеткен. Н-алканның тотығуының соңғы өнімі май
қышқылдары екендігі М.chtonoplastes және Р.сorium биомасасының
анализдерінің қорытындысы көрсеткен. Биоремедияцияға цианобактерияларды
қолдану үшін бұл маңызды мәселе болып табылады. Себебі, мұнайды ыдыратушы
ассоциацияларында цианобактериялардың негізгі қызметі органотрофты
серіктестерді (бактериялар мен ашытқылар) ашық теңізде шаюдан қорғау және
оттегімен, азотты қосылыстармен қамтамасыз ету болып табылады 24.
Кейбір зерттеушілердің жұмыстарында көрсетілгендей, Chlamydomonas sp.
дақылы 4-хлоро-3,5-динитробензол қышқылын дегалогенерлеген. Метаболит 2-
гидроксимуконнің жартылай альдегиді ретінде идентифицирленген, ал ол мета-
16 ыдыратуын көрсеткен. Балдыр аксенді болмаған, алайда балдыр болмаған
жағдайда бактериялар 4-хлоро-3,5-динитробензол қышқылын ыдырата алмаған
25.
Микробалдырлардың нафталинді ыдырау мысалдары көптеген әдебиеттерде
кездеседі. Кейбір жұмыстарда Navicula sp. Kl А, Nitzschia sp. К8А және
Synedra sp. 4D диатомды балдырлар штамдары нафталинді 1-нафтолға дейін
(негізгі метаболиті) тотықтыратыны көрсетілген. Тәжірибеде белгіленген
көміртек тек 0,7 - 1,4% нафталинді ыдыратқаны көрсетілген.
Цианобактерия және микробалдырлар арқылы нафталиннің төрт негізгі
метаболитке дейін тотығуын C.E.Cemiglia жұмыстарында кездестіруге болады.
Бұл метаболиттер: 1-нафтол, 4-гидрокси-4-тетралон, нафтален дигидродиол
және прянс-нафтален дигидродиол. Зерттеушілердің болжамы бойынша, 1-нафтол
4-гидрокс-4-тетралонмен трансформацияланады. Цис-нафтален дигидродиолдың
эукариоттық клеткада түзілуі бірінші рет осы авторлармен көрсетілген. Бұл
метаболиттер саңырауқұлақтағы және жануарлардың клетка дақылдарындағы
метаболиттеріне ұқсас болып келеді. Бірақ нафталиннің деградациялануы 1% -
1,9%-ды ғана құрған 22.
Цианобактериялар арқылы ароматтық ластаушылардың толық деградациясы
сирек жүргенімен, бұл организмдер ароматтық заттарды,
биотрансформациялауға, мысалы, нафталин мен бензапиренді гидроксилендіруге
қабілетті.
Табиғи ортада бактериялар цианобактерияларға серіктес тіршілік
ететіндігі белгілі. Олардың саны қауымдастықта әр түрлі болуы мүмкін.
Нитрификациялаушы бактериялар және азотобактерден басқа, серіктес
бактериялардың тобында бактериялардың барлық түрімен кездесетіні
анықталған.
Жоғарыда айтылған себептерге байланысты токсиканттардың
бактериялогиялық және альгологиялық таза балдырларға әсері әр түрлі болып
келеді. Бактериялогиялық таза балдырлар әр түрлі қосылыстардың балдырларға
токсинділік шегін анықтауға мүмкіндік береді 26.
Қолданылатын субстраттың диапазоны кең және вариабельді метаболизмге ие
болған, микроорганизммен консорциум құрап, стресті факторға (рН,
тепператураға, жарықтың сапалығына, ауыр металға, көмірсутектерге)
цианобактериялар төзімдірек болып келеді. Көптеген цианобактериялардың
метаболизмі жарықта да, қараңғыда да фотоавтотрофты, фотогетеротрофты және
миксотрофты жүре алады және сулы ортада да, ылғалды топырақта да тіршілік
ете алады 11.
Теңіздегі тіршілік ететін цианобактериялар мұнай ластағыштарына төзімді
болып келіп, ластағыштардың 0,01 мгл концентрациясында активті өсіп,
мұнайдың көмірсутектерін сорбциялап, метаболизмге енгізеді. Сонымен қатар,
олар оттегінің негізгі көзі болғандықтан, теңіз микроорганизмдермен мұнайды
ыдырауы белсенді жүреді 27.
Ластағыш және токсинді заттарға қауымдастықтар ерекше төзімді болып
келеді. Физиологиялық ерекшеліктеріне байланысты цианобактериялар қоршаған
ортаға ерекше бейімделеді: оксигенді және аноксигенді фотосинтезді,
гетеротрофты фотоассимиляцияны жүзеге асырады, молекулярлы азотты
фиксирлейді, күкірт қосылыстарын тотықтырады, көптеген органикалық
субстраттарды деструкциялайды. Сонымен бірге, цианобактериялардың клетка
сыртындағы метаболиттері (полисахаридтер, витаминдер же т.б.) және олардың
жіпшелі құрылымы олармен симбиозды тіршілік ететін әр түрлі
микроорганизмдерге қолайлы ортаны туғызады 28.
Микробалдырлардың, цианобактериялардың клеткалық қабырғасының
полисахариді және клетка сыртылық полисахариді (гликокаликс) серіктес
микрофлораға жоғары трофикалық қажеттілікпен қамтамасыз етеді, ал клетка
ішілік полисахариді гетеротрофты микроорганизмдерді сақтауға, экожүйенің
тұрақтылығын сақтап тұрады. Цианобактерияларға серіктес бактериялардың
ортақ саны, әр түрлі болып келеді. Серіктес микроорганизмдердің саны мен
құрамы әр түрлі болып келеді. Кейбір бактериялардың түрлері бәсекеге түседі
және серіктес түрінде әрқашан кездеседі.
Табиғи ортаның өздігінен тазалану процесі әр түрлі трофикалық
организмдердің қауымдастықтарымен: автотрофты мен гетеротрофтылар, аэробтар
мен анаэробтылар, хемосинтетик пен фотосинтетиктермен жүзеге асады 5, 29.
Табиғаттағы циано-бактериалды қауымдастықта аэробты микроорганизмдер
қоректік негіз құрайды және анаэробтылардың қызметіне керекті жағдай
жасайды. Өзінің метаболитінде көмір қышқыл газды қолданып, аэробты
бактерияларға керекті оттегіні бөліп, цианобактериялар, қауымдастықтың
эдификаторы болып табылады. Цианобактериялар гетеротрофты организмдер
арасындағы өзара байланысты активті түрде жүргізеді 9.
О.Б.Сопрунованың зерттеуінде, газды-химилық комплекстің тазалау
құрылысының, барлық тазалау сатыларында (механикалық, физико-химиялық,
биохимиялық) ағынды су мен активті лайдың құрамына кіретін тек
микроорганизмдер ғана емес, альго-бактериалды қауымдастықтар да кездеседі.
Бұндай қауымдастықтарды топырақ пен суды тазалауда қолдану тиімді және
перспективті, себебі: биотикалық факторларға төзімділі болып келеді,
ортаның жағдайына тез бейімделеді, қауымдастықтың метаболизмінің
мүмкіншілігі мол (қоректену көзіне қарай микотрофты: автотрофтылар жәй
органиканы, гетеротрофтылар циклдық қосылыстарды қолданады) 26.
Өндірістік және ауыл шаруашылық қалдықтардың құрамында болатын әр түрлі
органикалық және бейорганикалық қосылыстарды, күрделі қосылыстарды толық
утилизациялауға төзімді және тұрақтылығы жоғары микроорганизмдер
ассоциациясы қабілетті. Үздіксіз культурада клеткалар концентрациясы жоғары
ортада өсетін көптеген таза культуралар үшін продуценттің тіршілігі тән, ал
тіршілік әрекеттерінің кейбір еритін өнімдерінің, толық тотықтанған
субстраттар мен токсикалық заттардың жинақталуын байқаған. Ал аралас
дақылдарда мұндай құбылыс байқалмаған, өйткені мұнда жинақталған заттарды
бірдей қауымдастықтардың ассоциациялары қолданылып тұрған 29.
1996 жылы Янкевич балдырлар мен алканды бактериялардың шикі мұнайдың
қабығын ыдыратуда консорциумнің ерекше белсенділігін тапқан. Ассоциациялар
суды екі есе тез тазалаған. Балдыр мен бактерия консорциум құру үшін
Chlorella sp. CALU 74, Chlorella sp. CALU 75. дақылдары қолданылған.
Цианобактерия мен балдырдың таза дақылдарына тән, төзімділіктің
айырмашылығынан басқа, балдырлар мен бактерия үйлесімі ластағыштарға
фототрофтының төзімділігі жоғары болғаны белгілі болды. Бактерияның болуы
мазутқа сезімді штамдардың көбеюін қалпына келтірді және толерантты
балдырлардың клекалық өсуін стимулдеді.
Сонымен қатар, микробалдырлардың клеткалары ластағыштарға бейімді болып
келеді. Мысалы, зерттеуші дизель фракцияларының 0,125% концентрациясы
Chlamydomonas reinhardtti 11-32 клеткаларының өсуін тоқтатқан, ал одан
жоғары концентрацияда клеткалар тіршілігін жояды. Бірақ лаг-фазада
клеткалар ластағыштарға және 2,5 %-ға дейін концентрацияны көтергенде
клеткалар адаптацияланып,фотосинтез бен өсуге әсер етпеді 30.
Сонымен, келтірілген мәліметтер көрсеткендей, микроорганизмдер
цианобакериялармен қауымдастық құру кезінде күрделі құрылымды органикалық
заттарды қолдана алады. Көмірсутектердің деструкторлары ретінде Pseudomonas
туысының өкілдері маңызды. Осыған орай, құрамына көмірсутектің
деструкторлары болып табылатын микроорганизмдер бар микробтық
ассоциацияларды қолдану табиғи экожүйелердің ластанған компоненттерін
тазалаудың ең тиімді биотехнологиялық әдісіне жатады 30.
1.2 Цианобактериялар мен гетеротрофты бактериялардың қарым-қатынасы
Цианобактериялар мен бактериялардың өзара пайдалы әсер етуі туралы
көптеген жұмыстарда келтірілген. Микроорганизмдердің қауымдастықтарында
цианобактериялардың метаболизмінің әртүрлі өнімдерін (полипептидтерді,
полисахаридтерді, ауксиндері, антибиотиктерді, витаминдерді,
аминқышқылдарды) гетеротрофты микроорганизмдердің пайдалануына
микроорганзмдер пайдаланады, сонымен қатар цианобактериялар шырышты
қабаттарында суды сіңіріп, серіктес микроорганизмдерді кеуіп кетуден
сақтайды 10. Өз кезегінде, микроорганизмдер, цианобактсрияларды
көмірқышқылмен, витаминдермен қамтамасыз етеді, күрделі органикалық
заттарды ыдыратады, фотосинтез процесінде бөлінген оттегіні сіңіреді.
Цианобактериялар бөлетін өнімдерді серіктес бактериялар қолдана алтындығы
микрорадиотография әдісімен дәлелденген 11.
Цианобактериялар табиғи ортада монокультура ретінде көп кездеспейді,
олар басқа цианобактериялардың түрімен, микробалдырлармсн, бактериялармен,
микромицеттермен қауымдастық құрады. Цианобактериялар бөлінетін клетка
сыртындағы полимерлі заттар үлкен рөл атқарады. Олар ассоцианттарды
кебуден, улы заттардан сақтап, пана ретінде қызмет атқарады.
Бұл жерде цианобактериялар бөлген органикалық заттарды бактериялар
қолданады, ал бактериялардың метоболизм процесі негізінде пайда болған СО2-
ні цианобактенриялар қолданады.
Ал бактериялар мен цианобактериялардың арасындағы қарым-қатынастарға
әсер ететін факторлар туралы бірнеше көз қарастар бар. В.Д.Федоров және
басқалар (1962) бактериялардың өсуі органикалық заттармен стимульденеді, ал
одан кейін цианобактериялармен бөлінген антибиотиктермен басылады деп
санайды. А.Х.Тамбиев және басқалар мұхит балдырлардың экзометоболиттердіц
химиялық әдіс арқылы зерттегенде, логарифдік фазада қышқылдық қасиеті
жоғары екендігін көрсетті, ал ол стационарлы фазада амииқышқылмен алмасады
12.
Адамның тұрмыстық әрекетінен ластанған су мен топырақ
биологиялықтазалау әдісі табиғи экожүйенің өзін тазалау процесіне
негізділген. Бұл жердетек гетеротрофты организмдер (бактериялар, зең
саңырауқұлақтары, ашытқылар)қолданылады. Табиғи ортада өзін тазалау процесі
әртүрлі трофикалықдәрежедегі организмдердің қауымдастықтары: автотрофтылар
мен гетеротрофтылар, аэробтар мен анаэробтылар, хемосинтетиктер мен
фотосинтетиктермен жүзеге асады. Күрделі құрылымды субстратты ыдырата
алатын микроб комплексін құрайтын қауымдастықтар табиғатта
микрорганизмдердің топтарынан құралған, жәй трофикалық тізбектің
дәрежесінде және күрделі биоэнергетикалық алмасуда пайда болған. Бұл
қауымдастықтарды су мен топырақты тазалауда қолдану өте перспективті және
эффективті әдіс, себебі биотикалық факторларға төзімді,ортаның жағдайына
үйренуі 13.
Экологияның барлық жерінде таралған цианобактериялар техногенді
территорияда да таралады. Техногенді су қоймаларында цианобактериялар циано-
бактериалды қауымдастықты құрып, экожүйені нығайтады, биоәртүрлілікті,
өнімділікті, тотығудың дәрежесін жоғарылатады. Мұндай цианобактерияның
қызметі биоремедиация негізінде қаралады. Жоғары
минералданған техногенді су қоймаларында цианобактериялардың ерекше маңызы
бар, ағынды судағы фосфордың көбеюіне де осы әдіс қолданады.
Цианобактериялар микро әлемде уникальды болып саналады, себебі жер
шарында кең таралған. Цианобактериялар және олардың қауымдастықтары барлық
алты континентте табылған. Олар құрғақ жерде де, тұщы және тұзды суда да
кездеседі. Цианобактериялар тек қатты қышқыл ортада болмайды.
Цианобактериялар су жануарларына тағам болады. Ағаштардыц қабығында жартас
пен тастардың арасында тіршілік ете алады. Цианобактериялар топырақта
жүретін процестерде маңызды рөл атқарады және топырақ микроорганизмдердің
негізгі қауымдастықтары болады. Топырақта көбінесе Апаbепа, Nоstос,
Саlоtrіх туыстары кездеседі. Азотофиксациялайтын түрлері топырақты азотпен
байытады. Күріш алқаптарында цианобактсриялар көп кездеседі. Кейбір кездері
цианобактерияларды макробалдырлардыц, жоғарғы сатыдағы өсімдіктердің,
планктондардың бетінде кездестіруге болады.14
Ластанған экожүйедегі шикі мұнайдан бөлініп алынған Міrоcolеus
chtопорlаstеs және Рhormidium соrіит цианобактериялары, н-алкаидарды 60%
дейін тотықтырған, алайда зерттеушілер цианобактериялардыц аксенді
дақылдарын бөліп ала алмаған. Кейбір зерттеушілер, мұнай тұнбаларында
тіршілік ететін цианобактериалды қауымдастықтардыц көбеюі, олардың
көмірсутектерді биомасасымен қолданылуына байланысты емес деп санайды.
Цианобактерия колониялары мұнай қосылған табақшаларында да, мұнайсыз ортада
да жақсы өсетіндігі керсетілген. Осыған байланысты. цианобактериялардың
көмірсутектер метаболизмінде қандай рөл атқаратындығы әлі толық
зерттелмеген. Сондықтан, қазіргі кезде цианобактериалды қауымдастықтың
мұнайды ыдыратудағы рөлі жайлы үш болжам бар: мұнайдың деградациясы
бактерия-серіктестерімен жүреді, цианобактериямен, немссе бұл
бірлескеп процесс болып
табылады.Цианобактериалды қауымдастықтарға арналған көп жұмыстарда,
цианобактериялардан бактериалды таза дақылдардағы серіктес бактериялардың
қасиеті толық зерттелмеген.
Кей жағдайда мұнай мен көмірсулардың бұзылуы дақылдардың өсуіне сәйкес
келмейді. Мысалы, кейбір жұмыстарда, Оsсillatoriа sаlіпа және Рlесtопета
tеrеbrаns екі филоментозды теңіз цианобактериялары мұнайсыз ортада жақсы
өскен, ал бірклеткалы Арhапосарsa sр. цианобактериясы мұнай бар ортада өте
жақсы өскендігі көрсетілген. Алайда зерттелген үш дақыл да мұнайды 45-55%
ыдыратқан. Осы жұмыста да үш балдырда гексадеканды, антраценды және
фенантренды деградациялаған. Антраценды - Оscillatoria sаlіпа ( 90,6%),
фенантренды - Аphапосарsa sр. (85,5%), гексодеканды –Plectonema terebrans
(60,1%) пен Aphanocapsa sp. (65,2%) ыдыратқан.14
Столбовая А.В. жұмысында көрсетілгендей Chlamydomonas sp. дақылы 4-
хлоро-3,5-динитробензол қышқылын дегалогенерлеген. Метаболит 2-
гидроксимукон жартылай альдегид ретінде идентифицирленген, ал ол мета-16
ыдыратуын көрсеткен. Балдыр аксенді болмаған, алайда балдыр болмаған кезде
бактериялар 4-хлоро-3,5-динитробензол қышқылын ыдырата алмаған.
Микробалдырлармен нафталиннің ыдырау мысалдары көп әдебиеттерде
кездеседі. Кейбір жұмыстарда Navicula sp. К1 А, Nitzschia sp. К8А және
Synedra sp. 4Б диатомды балдырлар штамдары нафталинді 1-нафтолға дейін
(негізгі метаболиті) тотықтыратыны көрсетілген. Тәжірбиеде белгіленген
көміртек тек 0,7 - 1,4% нафталинді ыдыратқаны көрсетілген.
Цианобактерия және микробалдырлар арқылы нафталинніц төрт негізгі
метаболитке дейін тотығуын 8пе11 Т.^. авторларыныц жұмыстарында
кездестіруге болады. Бұл метаболиттер: 1-нафтол, 4-гидрокси-4-тетралон,
іілүс-нафтален дигидродиол және прянс-нафтален дигидродиол. Зерттеушілердің
болжамы бойынша, 1-нафтол 4-гидрокс-4-тетралонмен трансформацияланады. Цис-
нафггален дигидродиолдың құрылымы эукариоттық клетка үшін бірінші рет осы
авторларымен көрсетілген. Бұл метаболиттер саңырауқұлақтағы және
жануарлардың клетка дақылдарындағы метаболиттеріне ұқсас болып келеді.
Табиғи ортада бактериялар балдырларға серіктес тіршілік етеді. Олардың
саны қауымдастықта әртүрлі болуы мүмкін. Нитрификациялайтын және
азотобактерден басқа, серіктес бактериялардың тобында барлық түрі
кездесетіні анықталған.
Жоғарыда айтылған себептер токсиканттардың аксенді және альгологиялық
таза балдырларға әсері әртүрлі болып келеді. Қолданылатын субстраттың
диапазоны кең және вариабельді метаболизмге ие болған, микроорганизммен
консорциум құрап, стресті факторға (рН, тепператураға, жарықтың сапалығына,
ауыр металға, көмірсутектерге) цианобактериялар төзімдірек болып келеді.
Көптеген цианобактериялардың метаболизмі жарықта да, қараңғыда да
фотоавтотрофты, фотогетеротрофты және миксотрофты ортада жүреді және сулы
ортада да, ылғалды топырақта да тіршілік ете алады.іб,
Ластағыш және токсинді заттарға қауымдастықтар ерекше төзімді болып
келеді. Физиологиялық ерекшелігіне байланысты цианобактериялар қоршаған
ортаға ерекше бейімделеді: оксигенді және аноксигенді фотосинтезді,
гетеротрофты фотоассимиляцияны жүзеге асырады.Молекулярлы азотгы
фиксирлейді, күкірт қосылыстарын тотықтырады, көптеген органикалық
субстраттарды деструкциялайды. Содан басқа, цианобактериялардыц клетка
сыртылық метаболиттері (полисахаридтер, витаминдер же т.б.) және олардың
жіпшелі құрылымы олармен симбиозды тіршілік ететін әр түрлі
микроорганизмдерге қолайлы орта туғыздырады.
Микробалдырлардың, цианобактериялардың клеткалық қабырғасының
полисахариді және клетка сыртылық полисахариді (гликокаликс) серіктес
микрофлораға жоғары трофикалық қажет тілікпен қамтамасыз етеді, ал клетка
ішілік полисахариді гетеротрофты микроорганизмді сақтауға, экожүйенің
тұрақтылығын сақтап тұрады. Балдырларға және цианобактерияларға серіктес
бактериялардың ортақ саны, әртүрлі болып келеді. Серіктес
микроорганизмдердің саны мен құрамы әртүрлі болады. Кейбір бактериялардың
түрлері бәсекелеседі және серіктес түрінде әр қашан кездеседі.
Табиғи ортадағы өзін тазалау процесі әртүрлі трофикалық организмдердің
қауымдастықтарымен жүзеге асады: автотрофовты мен гетеротрофтылар, аэроб
пен анаэробтылар, хемосинтетик пен фотосинтетиктер.
Табиғаттағы циано-бактериальді қауымдастықта аэробты микроорганизмдер
қоректік негіз құрайды және анаэробттылардың функциясына керекті жағдай
жасайды. Өзінің метаболитінде көмір қышқыл газды қолданып,
аэробты
бактерияларға керекті оттегіні бөліп, цианобактериялар, қауымдастықтың
эдификаторы болады. Цианобактериялар гетеротрофнты организмдер арасында
өзара байланысты активті түрде жүргізеді. Цианобактериялардың экожүйені
тазалауда жағымды рөлінде бірнеше факторларға ие болады:
1) фотосинтетикалық аэрацияның арқасында оттегінің режимі жақсарады;
1) су микрофлорасының тіршілігі жақсарады, себебі эпифитті түрде де, сулы
ортада да қолайлы жағдай жасайды;
3) Ластағыштардың аккумуляциясы және ферменттердің жүйесінің
атысуымен клеткадағы токсиканттардың метаболизмі немесе қоршаған ортаға
бөлінген биологиялық активті метоболиттері. Бірінші екі
фактордыц әсері жанама.
Сопрунованың О.Б. зерттеуінде, газды-химилық комплекстің тазалау
құрылысында, барлық тазалау сатыларында (механикалық, физико-химиялық,
биохимиялық) ағынды су мен активті лайдың құрамына кіретін тек
микроорганизмдер ғана емес, альго-бактериялды қауымдастықтар да
кездеседі.іб
Мұндай қауымдастықтарды топырақ пен суды тазалауда қолдану эфективті
және преспективті, себебі: биотикалық факторларға төзімділігі, ортаның
жағдайына адаптацияланады, қауымдастықтың метаболизмі пластикалық
(қоректену көзіне қарай микотрофты: автотрофтылар жәй органиканы,
гетеротрофтылар циклдық қосылыстарды қолданады)
1996 жылы Янкевич балдырлар мен алканды бактериялардың шикі мұнайдың
қабығьш ыдыратуда ерекше консорциумнің активтілігін тапты. Ассоциациялар
екі есе суды тез тазалады. Балдырлы-бактерия консорциум құру үшін Сhlоrеllа
sр. САLU 74, Сhlоrеllа sр. САЫІ 75.дақылдары қолданды. Цианобактерия мен
балдырдың таза дақылдарына тән, төзімділіктің айырмашылығынаи басқа,
балдырлар мен бактерия үйлесімі ластағыштарға фототрофтының төзімділігі
жоғары болғаны белгілі болды. Бактерияның болуы мазутқа сезімді штамдардың
көбеюін қалпына келтірді және толерантты балдырлардың клекалық өсуін
стимулдеді.17. Мұнай күрделі субстрат, мұнайды жеке штамм толық ыдырата
алмайды, өйткені қажет барлық ферменттер жиынтығына ие болмайды.
Субстраттарды пайдалану арнайлылығы бар микроорганизмдердің аралас
дақылдарын пайдалану мұнайды толық деструкциялауға мүмкіндік береді.
Белсенді микроорганизмдер - деструкторлар мен ластағыштарға төзімді
микробалдырлардың консорциумын қолдану мұнаймен ластанған табиғи ортаны
биотехнологиялық ремидиациялаудың жаңа әдістемелерін құруға мүмкіндік
береді. Мұнай тотықтырғыш микроорганизмдер консорциумдары мен олардың
фотосинтездеуші организмдермен ассоциацияларын кұру және оларды тәжірибеде
қолдану биотехнологиялық әдістермен шешілетін экологиялық мәселелер
шеңберін кеңейте алады 18.
Біздің елімізде қоршаған ортаны қорғау және экология мәселелері өзекті
болып отыр. Мысалы, көптеген өндірістік, тұрмыстық және ауылшаруашылык
ағынды сулар алдын-ала тазартусыз ашық су қоймаларына ағызылып жіберілуде.
Кейбір су қоймалар адам денсаулығы мен табиғатқа қауіп төндіру жағдайында,
өйткені құрамы органикалық заттың, токсикалық элементтер мен ауыр металдар
иондарының жоғары концентрацияларынан тұрады. Осыған байланысты ластану
деңгейлерін анықтау мен әдістерді өңдеу мәселелері өзекті болып отыр.
Балдырларды дақылдау әдісінің дамуы олардың биомассасын ағынды сулардың
өздігінен тазалану процестерін белсендету үшін қолдануға мүмкіндік берген.
Бұл зерттеулерді орындау үшін негізінен хлорококты балдырлар туысы
Phormidium және Anristrodesmus қолданылған. Табиғи ағын суларды тазарту
процесіне органикалық заттардың автохтонты және аллохтонты минерализациясын
жүзеге асыратын микроорганизмдер, қарапайымдылар мен шаянтәрізділер,
фотосинтездеуші бактериялар мен микробалдырлар, жоғары сатылы өсімдіктер
қатысады. Жасанды биологиялық тазарту процесінің технологиясы табиғи су
қоймаларының өздігінен тазарту принциптеріне негізделген. Тек айырмашылығы
- ластаушы заттар микрорганизмдермен толық қатынаста болу үшін
деструкциялық биомассасын, механикалық агрегация және араластыруды
қарқындату 20. Өндірістік және ауыл шаруашылық қалдықтардың құрамында
болатын ор түрлі органикалық және бейорганикалық қосылыстарды, күрделі
қосылыстарды толық утилизациялауға төзімді және тұрақтылығы жоғары
микроорганизмдер ассоциациясы қабілетті. Үздіксіз культурада клеткалар
концентрациясы жоғары ортада өсетін көптеген таза культуралар үшін
продуценттің тіршілігі тән, ал тіршілік әрекеттерінің кейбір еритін
өнімдерінің, толық тотыққан субстраттар мен токсикалық заттардың
жинақталуын байқаған. Ал аралас дақылдарда мұндай құбылыс байқалмаған,
өйткені мұнда жинақталған заттарды бірдей қауымдастықтардың ассоциациялары
қолданылып тұрған .
Аралас дақылдар — күрделі ортаның субстраттарының, соның ішінде
гербицидтердің, пестицидтердің, мұнай өнімдерінің толық және жартылай
деструкциясын жүзеге ассырады, сондықтан өндірістік қалдықтарды тазартуды
бактериялар мен микробалдырлардан түұатын аралас дақылдар көмегімен
жүргізіледі. Эдификаторлы цианобактериялар болып табылатын қауымдастықтар
ластанған және токсикалық заттарға қатысты ерекше төзімділікке ие. Көптеген
органикалық субстраттарды деструкциялауды, күкірт қосылыстарын тотықтыруды,
азотты фиксациялауды, гетеротрофты фотоассимляциялауды, оксигенді және
аноксигенді фотосинтезді процестерді жүргізетін цианобактериялар сыртқы
ортаның өзгермелі жағдайына ерекше бейімделушілік көрсеткен. Олармен
симбиозда тіршілік ететін көптеген микроорганизмдердің даму үшін
цианобактериялардың клеткасырттық метаболиттері (полиқанттар, витаминдер)
және олардың жіпшелі құрылымы қолайлы жағдай туғызады. Газо-химиялық
комилекстің тазарту құрылымдарын зерттеу барысында, тазартудың барлық
деңгейлерінде (механикалық, физико-химиялық жоне биохимиялық) ағынды
сулармен белсенді лайдың құрамына тек микроорганизмдер ғана емес, сондай-ақ
судың беттік қабатындағы жамылғы ретінде орналасқан циано-бактериалды
қауымдастық та болған 21 .
Ал негізінен, микробалдырлардың қабырғасының полисахаридтері мен сыртқы
полисахаридтері бірге жүретін микрофлораның дамуын қамтамасыз етеді.
Микробалдырлар және цианобактериялармен бірге жүретін
бактериялардыц жалпы саны өте үлкен деңгейге жетіп олардың көлемінің
жартысына дейін жетуі мүмкін. Бірге жүретін микроорганизмдердің саны мен
құрамы өзгермелі болып келеді.
Ортаныц біріншілік продуценттері - балдырлар мен басқа да фототрофты
организмдердің өсуі — сандық жағынан үнемі ауытқып отыратын гетеротрофты
бактериялардың дамуы негізінде жүреді. Серіктес-бактериялардың өзгеріп
отыруын лаборатория жағдайында фототрофты организмдерді (цианобактериялар
мен балдырлар) дақылдау кезінде де байқалады. Бұл белгілі бір дәрежеде
олардың трофикалық байланыстағы қарым-қатынасын көрсетеді. Соңғы онжылдықта
керсеткен зертттеу нәтижелері, балдырлар мен оған жалғаспалы гетеротрофты
бактериялар өз кезегінде тұйық циклды жүйені құрайтындығын көрсетті. Оның
негізінде көміртегі және азот алмасу процесстері жатыр, және бұл жүйе
оларды метаболиттік тұрғыда біртұтас етіп біріктіруге итермелейді.
Фотосинтез процесінде біріншілік продуценттер кең көлемде
фотоассимиляттарды синтездейді және экскреттейді, ал бұл өнімдерді оған
жалғаспалы бактериялар қолданады. Бактериялар, өз кезегінде фототрофты
организмдер фотосинтез реакциясы үшін қажетті СО2 бөліп шығарумен
қамтамасыз етеді 22.
Балдырлар мен бактериялардың табиғи қарым-қатынасы негізінде
жүргізілген көптеген жұмыстарға қарамастан, бұл байланысты айқындайтын
сұрақ ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Биология факультеті
Микробиология кафедрасы
БІТІРУ ЖҰМЫСЫ
Цианобактериямен симбиозды тіршілік ететін бактерия-серіктестерін анықтау
Орындаған:
4 курс студенті ______________
К.М. Усембаевна
Ғылыми жетекшісі, б.ғ.к. ______________ Г.К.
Қайырманова
Норма бақылаушы ______________
Ф.К. Сарсекеева
Қорғауға жіберілді:
кафедра меңгерушісі,
б.ғ.д., профессор ______________
А.А. Жұбанова
“____” __________ 2009 ж.
Алматы, 2009
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
1 ӘДЕБИЕТТЕРГЕ 5
ШОЛУ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... .
1.1Табиғи экожүйелерде цианобактериалды қауымдастықтардың
таралуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ...
1.2Цианобактериялар мен гетеротрофты бактериялардың
қарым-қатынасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ..
2 МАТЕРИАЛДАР МЕН 19
ӘДІСТЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2.1Зерттеу материалдары 19
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... .
2.2Қоректік 19
орталар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ..
2.3Зерттеу 20
әдістері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .
3 НӘТИЖЕЛЕР МЕН 24
ТАЛДАУЛАР ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ..
3.1Цианобактериямен симбиозды тіршілік ететін бактерия-серіктестерін
сандық 24
анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ...
3.2Цианобактериялардың серіктес бактерияларын бөлінген 25
алу ... ... ... ... ... ...
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... 30
... ... ... ... ... ... ... ... .
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТЕР 31
ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
РЕФЕРАТ
Тақырыбы: Цианобактериялармен симбиозды тіршілік ететін бактерия-
серіктестерін анықтау.
Жұмыс көлемі -34 беттен, 3 кестеден, 13 суреттен, 30 әдебиет көзінен,
тұрады.
Жұмыстың мақсаты: табиғи ортадағы цианобактериялардың серіктес-
бактерияларын зерттеу.
Жұмыстың міндеттері:
1) Цианобактериялармен симбиозды тіршілік ететін бактерия-
серіктестерінің жалпы санын анықтау;
2) Серіктес бактерияларды бөліп алып, түрлік құрамын анықтау.
Кілтті сөздер: цианобактерия, ассоциация, қауымдастық, ластағыштар,
бактерия-серіктестер, көмірсутек тотықтырушы микроорганизмдер.
Глоссарий
Экожүйе – зат айналымы жүре алатын организмдер мен бейорганикалық
компоненттер жиынтығы.
Мұнай- алкандардан(парафинді неациклды қаныққан көмірсутекті),
циклоплакандар (нафтендер), арендерден (арроматты көмірсутектерден ),
сонымен қатар түрлі молекулалық массадағы күкіртті және азотты көмірсутек
туындыларынан құралған күрделі қосылыс.
Шырыш- құрылыссыз түзіліс. Ол клетка бетінен оңай бөлінеді және жеке өнім
ретінде қоректік ортаға жиналуы мүмкін.
Қауымдастық – екі немесе бірнеше микроорганизмдердер жиынтығы.
Эдификатор – Микроорганизмдер қауымдастығында құрылым түзушілер.
КІРІСПЕ
Аралас дақылдар — күрделі ортаның субстраттарының, соның ішінде
гербицидтердің, пестицидтердің, мұнай өнімдерінің толық және жартылай
деструкциясын жүзеге ассырады, сондықтан өндірістік қалдықтарды тазартуды
бактериялар мен микробалдырлардан түұатын аралас дақылдар көмегімен
жүргізіледі. Эдификаторлы цианобактериялар болып табылатын қауымдастықтар
ластанған және токсикалық заттарға қатысты ерекше төзімділікке ие. Көптеген
органикалық субстраттарды деструкциялауды, күкірт қосылыстарын тотықтыруды,
азотты фиксациялауды, гетеротрофты фотоассимляциялауды, оксигенді және
аноксигенді фотосинтезді процестерді жүргізетін цианобактериялар сыртқы
ортаның өзгермелі жағдайына ерекше бейімделушілік көрсеткен. Олармен
симбиозда тіршілік ететін көптеген микроорганизмдердің даму үшін
цианобактериялардың клетка сырттық метаболиттері (полиқанттар, витаминдер)
және олардың жіпшелі құрылымы қолайлы жағдай туғызады. Газо-химиялық
комплекстің тазарту құрылымдарын зерттеу барысында, тазартудың барлық
деңгейлерінде (механикалық, физико-химиялық жоне биохимиялық) ағынды
сулармен белсенді лайдың құрамына тек микроорганизмдер ғана емес, сондай-ақ
судың беттік қабатындағы жамылғы ретінде орналасқан циано-бактериалды
қауымдастық та болған.
Цианобактериялар табиғи ортада монокультура ретінде көп кездеспейді,
олар басқа цианобактериялардың түрімен, микробалдырлармсн, бактериялармен,
микромицеттермен қауымдастық құрады.
Цианобактериялар мен бактериялардың өзара пайдалы әсер етуі туралы
көптеген әдебиеттерде келтірілген. Микроорганизмдердің қауымдастықтарында
цианобактериялардың метаболизмінің әр түрлі өнімдерін (полипептидтерді,
полисахаридтерді, ауксиндері, антибиотиктерді, витаминдерді,
аминқышқылдарды) гетеротрофты микроорганизмдер пайдаланады, сонымен қатар
цианобактериялар шырышты қабаттарында суды сіңіріп, серіктес
микроорганизмдерді кеуіп кетуден сақтайды. Өз кезегінде, микроорганизмдер,
цианобактерияларды көмірқышқылмен, витаминдермен қамтамасыз етеді, күрделі
органикалық заттарды ыдыратады, фотосинтез процесінде бөлінген оттегіні
сіңіреді.
Сондықтан табиғи ортада кездесетін цианобактериялардың серіктес
бактерияларын зерттеу қызығушылық тудырады.
1 ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ
1.1 Табиғи экожүйелерде цианобактериалды қауымдастықтардың таралуы
Кейбір топтардың эволюциядағы рөлдері және биосферада тіршілік етуі
ерекше маңызды. Осындай топқа қазіргі ғылымның мәліметтері бойынша
цианобактериялар жатады. Ұзақ уақыт бойы биоценоздың ауысуы Жердің
тарихында цианобактериялар мен бактериялардың негізінде құрылған
биоценоздар ерекше тұрақты болып келеді, әр экожүйе келесі және жүргізуші
процестерге орнын ауыстырады. Осының нәтижесінде орнына басыңқы продуцент –
фототрофты организмдер тобы пайда болған. Бірақ, микроэкосистемада
тіршілік ететін жаңа организмдердің мозайкалық қосылымдардың болуынан,
барлық ауысулар толық жойылуымен болмайтыны белгілі 8. Табиғи су
қоймалардың және дақылда цианобактериялардың өсуі микроорганизмдердің
дамуымен қатар жүреді.
Цианобактериялар экстремальді ортада да кездеседі, ал қорек көзіне
бәсекелес болатын эукариоттар бұндай орталарға төзімсіз болып келеді. Бұның
себебі, цианобактерияларда әр түрлі бейімделуші механизмдері бар, ал ол өз
кезегінде қоршаған ортада дамуына үлес қосады: ультракүлгін сәуледен
қорғайтын және клетка үстінде концентрацияланған пигменттер пайда болады;
синтезделген сидерофор темір иондарын байланыстырып, оларды бактерияларға
қолайлы жасайды; БАЗ - сурфаканттардың синтезі заттарды жабыстыруға және
оларды түбіне тұндыратын қабілеттілігін тудырады 10.
Табиғи ортада организмдердің өзі де органикалық заттарды бөледі, бірақ
табиғаттың өздігінен тазалану процесі табиғи тепе-теңдіктің қалыпты болуына
себеп болады. Ластанған сулардың өздігінен қалпына келуі бірқатар
факторларға байланысты. Олар физикалық, химиялық және биологиялық
факторларға байланысты. Алғашқы екі фактордың әсерінен мұнай мен мұнай
өнімдерінің деструкциясы толық жүрмейді. Биологиялық факторлар
суқоймаларының өздігінен тазалану процесінде алдыңғы орынды иеленеді. Онда
шешуші рөлді мұнай тотықтыратын микроорганизмдер атқарады. Олардың әсерінен
мұнай қарапайым қосылыстарға дейін трансформацияланады, одан әрі
суқоймаларындағы көміртек айналымына қатысатын жаңа органикалық заттардың
жинақталуы жүреді. Қазіргі кезде табиғи ортаны мұнай мен мұнай өнімдерінен
тазартудың көптеген жолдары белгілі, солардың ішіндегі барынша озық әдісі –
микробиологиялық болып есептеледі 11.
Биообъекттер арқылы тазалау жүйесіне көп жұмыстар арналғанымен,
ластанған экожүйелердің альгофлоралары әдебиетте аз кездеседі. Себебі
өздігінен тазалауды бактерия мен саңырауқұлақтарға тіркейді. Бірақ, су
қоймалар мен топырақтың тазалану процесі биоценозға кіретін барлық
организмдердің тіршілік етуіне байланысты жүреді. Цианобактериялардың
фотосинтетикалық қасиетін және де олардың гетеротрофты қоректене
алатындығын ескерсек, олардың тазалау процесіне үлкен рөл атқаратындығын
ескеру керек.
Цианобактериялардың арасында симбиотикалық ассоциацияға қатыса
алатындары да бар. Қыналардың фикобионт түрінде 8 % цианобактериялар
болады. Қыналардағы цианобактериялар саңырауқұлақтарға, фотосинтездің
өнімдерін жеткізіп тұрады, ал егер азотофиксацияланған формалар болса –
саңырауқұлақтарға ассоциация ретінде керек екендігі белгілі 12, 13.
Цианобактериялар кейбір балдырлар мен талшықтылардың клеткаларында да
тіршілік етеді. Бұл жағдайда симбиоз облигатты болу керек, яғни
цианобактериялар өздігінен тіршілік ете алмайды, бұл кезде оларды
цианеллалар деп атайды. Цианелла – цианобактерия мен клеткалық органелланың
ортасы. Биосфераның эволюция барысында цианобактерияның симбиозға қосқан
үлесі маңызы болған 14.
Табиғи су қоймасында детриттің бөлігіне және планктон организміне
бекітілген бактериялық клеткаларды - бактерия-серіктестер деп атайды.
Бірақ, балдырлар дақылындағы бактериялардың өсуін зерттеген көп авторлар,
альгобактериялды қауымдастықтардың гетеротрофты компонентін бактериялық-
серіктестер немесе бактериямен серіктескендер деп атайды 9.
Цианобактериялар мен бактериялардың өзара пайдалы әсер етуі туралы
мәліметтер көптеген жұмыстарда келтірілген. Микроорганизмдердің
қауымдастықтарында цианобактериялардың метаболизмінің әр түрлі өнімдерін
(полипептидтерді, полисахаридтерді, ауксиндері, антибиотиктерді,
витаминдерді, аминқышқылдарды) гетеротрофты микроорганизмдер пайдаланады,
сонымен қатар цианобактериялар шырышты қабаттарында суды сіңіріп, серіктес
микроорганизмдерді кеуіп кетуден сақтайды 2. Өз кезегінде,
микроорганизмдер цианобактерияларды көмірқышқылмен, витаминдермен
қамтамасыз етеді, күрделі органикалық заттарды ыдыратып, фотосинтез
процесінде бөлінген оттегіні сіңіреді. Цианобактериялар бөлетін өнімдерді
серіктес бактериялар қолдана алатындығы микрорадиотография әдісімен
дәлелденген 10.
Көптеген авторлардың зерттеулері бойынша, микроорганизмдер қауымдастығы
Azotobacter, Azomonas, Thicapsa, Chlorobium, Pseudomonas, Aeromonas,
Beijerinkia, Agrobacterium, Flavobacterium, Acinetobater, Nitrozomonas,
Micrococcus, Staphylococcus, Streptococcus, Klebsiella, Bacillus,
Arthrobacter, Cellulomonas, Bacterionema, Rhodococcus, Mycobacterium,
Candida, Penicillium, Aspergillus, Mucor, Alternaria, Rhizopus,
Cladosporium, Trichoderma, Micromonospora және цианобактериялар мен
балдырлар кездесуі мүмкін 15.
Жабындылардың микробиологиялық зерттелуі барысында анықталғандай,
қауымдастықтың пішінтүзуші компоненті глипокаликс түзуші цианобактериялар.
Олар, негізінен, шырышқа енгізілген талшық түріндегі жіпшелі формалар және
хаотикалық тәртіпсіз өрілген трихомдар, бір клеткалы цианобактериялар және
басқа бактериялар. Цианобактериалды жабындылардың негізгі қасиеттері
олардың көпқабатты құрылымы және қабаттарда микроорганизмдердің
функционалды топтарының тігінен таралып орналасуы. Біздің зерттеулеріміз
мұның бәрін растайды. Бөлініп алынған жабындыларда көпқабатты құрылым жай
көзбен де, микроскопиялық түрде қарағанда да байқалды. Цианобактериялардан
басқа, барлық зерттелген қауымдыстықтардың оксигенді аумағында
азотфиксациялаушы және нитрофиксациялаушы бактериялар; екінші қабатын
сапротрофтар, түссіз және аноксигенді фототрофты бактериялар, негізінен
пурпурлы, анаэробты аумақта сульфат редукциялаушы бактериялар болатындығын
микробиологиялық зерттеулер көмегімен анықталды 16.
Ортаның физико-химиялық параметрлерінің өзгеруіне өте тез жауап беретін
және ерекше физиологиялық өзгергіштігі бар Phormidium туысына жататын
цианобактериялар барлық жинақы культураларда негізгілері болатындығы
анықталды. Гидрохимиялық көрсеткіштерінің тарлау спектірінде жинақы
культураларды Synechocystis sp., Synechococcus sp. бірклеткалы
цианобактериялар дамиды.
Табиғи экстремалды тіршілік ету ортасымен салыстырғанда, техногенді су
қоймаларда стратифицирленген жабындылар анықталды, цианобактериялар оларда
пленкалар мен өсінділер түзеді. Бөлініп алынған қауымдастықтар қоректі
ортамен ерітілген су қойма суының жиынтық культураларда стратифицирленген
жабындыларды 3-4 ай дақылдаудан кейін түзеді 13.
Цианобактериялар табиғи ортада монодақыл ретінде көп кездеспейді, олар
басқа цианобактериялардың түрімен, микробалдырлармен, бактериялармен,
микромицеттермен қауымдастық құрып тіршілік етеді. Цианобактериялар бөліп
шығаратын клетка сыртындағы полимерлі заттар үлкен рөл атқарады. Олар
ассоцианттарды кебуден, улы заттардан сақтап, пана ретінде қызмет атқарады.
Сонымен қатар цианобактериялар бөлген органикалық заттарды бактериялар
қолданады, ал бактериялардың метаболизм процесі негізінде пайда болған СО2-
ні цианобактериялар қолданады 17.
Бактериялар мен цианобактериялардың арасындағы қарым-қатынастарға әсер
ететін факторлар туралы бірнеше көзқарастар бар. В.Д.Федоров және басқалар
(1962) бактериялардың өсуі органикалық заттармен стимульденеді, ал одан
кейін цианобактериялармен бөлінген антибиотиктермен басылады деп санайды.
А.Х.Тамбиев және басқалар мұхит балдырлардың экзометаболиттерін химиялық
әдіс арқылы зерттеу кезінде, логарифдік фазада қышқылдық қасиеті жоғары
екендігін көрсеткен, ал ол стационарлы фазада антиқышқылмен алмасқан 9.
Жалпы ағын суларды тазартуда цианобактериялардың жағымды ролін бірнеше
маңызды факторлардың әсері анықтайды: 1) фотосинтетикалық аэрация арқасында
оттекті режимді жақсарту; 2) су микрофлорасының жағдайын жақсарту; 3)
ластаушы заттардың аккумуляциясы немесе клеткаішілік ферменттік жүйелердің
қатысымен токсиканттардың немесе сыртқы ортаға бөлініп шығатын биологиялық
активті метаболиттердің метаболизмі. Алғашқы екі фактордың әсері жанама
болып табылады. Ал басқалары тазарту процесіне микробтар мен
цианобактериялардың тікелей қатысуымен жүреді 18.
Адамның тұрмыстық әрекетінен ластанған су мен топырақты биологиялық
тазалау әдісі табиғи экожүйенің өзін-өзі тазалау процесіне негізділген.
Табиғи ортада өзін тазалау процесі әр түрлі трофикалық дәрежедегі
организмдердің қауымдастықтары: автотрофтылар мен гетеротрофтылар, аэробтар
мен анаэробтылар, хемосинтетиктер мен фотосинтетиктермен жүзеге асады.
Күрделі құрылымды субстратты ыдырата алатын микроб комплексін құрайтын
қауымдастықтар табиғатта микрорганизмдердің топтарынан құралған, жәй
трофикалық тізбектің дәрежесінде және күрделі биоэнергетикалық алмасуда
пайда болған. Бұл қауымдастықтарды су мен топырақты тазалауда қолдану өте
перспективті және тиімді әдіс болып табылады, себебі бұндай қауымдастықтар
биотикалық факторларға төзімді, ортаның жағдайына тез бейімделгіш келеді
11, 19.
Экожүйелердің барлық жерінде таралған цианобактериялар техногенді
территорияда да таралады. Техногенді су қоймаларында цианобактериялар циано-
бактериалды қауымдастықты құрып, экожүйені нығайтады, биоәртүрлілікті,
өнімділікті, тотығудың дәрежесін жоғарылатады. Мұндай цианобактерияның
қызметі биоремедиация ретінде қаралады. Жоғары минералданған техногенді су
қоймаларында цианобактериялардың ерекше маңызы бар, ағынды судағы фосфордың
көбеюіне де осы әдіс қолданылады 20.
Шикі мұнайдан Microcoleus chtonoplastes және Phormidium corium
цианобактерияларын бөліп алып, олардың н-алкандарды 60% дейін
тотықтыратындығын дәлелдеген, алайда көптеген зерттеушілер
цианобактериялардың аксенді дақылдарын бөліп ала алмаған. Кейбір
зерттеушілер, мұнай тұнбаларында тіршілік ететін цианобактериалды
қауымдастықтардың көбеюі, олардың көмірсутектерді биомасасымен қолданылуына
байланысты емес деп санайды. Цианобактерия колониялары мұнай қосылған
табақшаларында да, мұнайсыз ортада да жақсы өсетіндігі көрсетілген. Осыған
байланысты, цианобактериялардың көмірсутектер метаболизмінде қандай рөл
атқаратындығы әлі толық зерттелмеген. Сондықтан, қазіргі кезде
цианобактериалды қауымдастықтың мұнайды ыдыратудағы рөлі жайлы үш болжам
бар: мұнайдың деградациясы бактерия-серіктестерімен жүреді,
цианобактериямен, немесе бұл бірлескен процесс болып табылады 21.
Кей жағдайда мұнай мен көмірсулардың бұзылуы дақылдардың өсуіне сәйкес
келмейді. Мысалы, кейбір жұмыстарда, Oscillatoria salina және Plectonema
terebrans екі филоментозды теңіз цианобактериялары мұнайсыз ортада жақсы
өскен, ал бірклеткалы Aphanocapsa sp. цианобактериясы мұнай бар ортада өте
жақсы өскендігі көрсетілген. Алайда зерттелген үш дақыл да мұнайды 45-55%
ыдыратқан. Осы жұмыста да үш балдырда гексадеканды, антраценды және
фенантренды деградациялаған. Антраценды - Oscillatoria salina (90,6%),
фенантренды - Aphanocapsa sp. (85,5%), гексодеканды - Plectonema terebrans
(60,1%) пен Aphanocapsa sp. (65,2%) ыдыратқан 22.
Кувейт Университетінде жүргізілген зерттеулерде, Араб шығанағындағы
шикі мұнаймен ластанған микробты қабаттардағы Microcoleus chthonoplastes
және Phormidium corium цианобактериялары доминантты екендігі көрсетілген.
Олар н-алкандарды қолданып, мұнайды ыдыратқан. Екі цианобактерия шикі мұнай
бар ортада жақсы өскен. Зерттеушілердің пайымдауынша, көмірсутектер
цианобактериялармен утилизденеді. Phormidium corium-нің биомассасы ортадағы
н-нонадекан концентрациясына тура пропорционалды болған. Көмірсутекте өскен
цианобактериялардан алынған, тұтас липидтерден тұратын май қышқылдарының
үлгілерін салыстырғанда, осы организмдерден алынған үлгілер, бірақ
көмірсутексіз өскен, екі цианобактерия да н-алкандарды май қышқылына дейін
тотықтандыратынын анықтаған 23.
1998 жылы жоғарыда келтірілген авторлар, Араб шығанағындағы шикі
мұнаймен ластанған жерден бөлініп алынған Microcoleus chthonoplastes және
Phormidium corium цианобактериялары, н-алкандарды 60% дейін тотықтыратынын
анықтаған. Зерттеушілер аксенді дақылдар ала алмағандықтан,
цианобактериялар көмірсутекті қолданатынын дәләлдеу үшін, олар тәжірибе
жүргізген. Бұл тәжірибеде алкандардың деградациялануы жүру үшін,
органотрофты серіктес бактериялардың клетка саны 10000 есе көп мөлшерде
болу керек екендігін көрсеткен. Н-алканның тотығуының соңғы өнімі май
қышқылдары екендігі М.chtonoplastes және Р.сorium биомасасының
анализдерінің қорытындысы көрсеткен. Биоремедияцияға цианобактерияларды
қолдану үшін бұл маңызды мәселе болып табылады. Себебі, мұнайды ыдыратушы
ассоциацияларында цианобактериялардың негізгі қызметі органотрофты
серіктестерді (бактериялар мен ашытқылар) ашық теңізде шаюдан қорғау және
оттегімен, азотты қосылыстармен қамтамасыз ету болып табылады 24.
Кейбір зерттеушілердің жұмыстарында көрсетілгендей, Chlamydomonas sp.
дақылы 4-хлоро-3,5-динитробензол қышқылын дегалогенерлеген. Метаболит 2-
гидроксимуконнің жартылай альдегиді ретінде идентифицирленген, ал ол мета-
16 ыдыратуын көрсеткен. Балдыр аксенді болмаған, алайда балдыр болмаған
жағдайда бактериялар 4-хлоро-3,5-динитробензол қышқылын ыдырата алмаған
25.
Микробалдырлардың нафталинді ыдырау мысалдары көптеген әдебиеттерде
кездеседі. Кейбір жұмыстарда Navicula sp. Kl А, Nitzschia sp. К8А және
Synedra sp. 4D диатомды балдырлар штамдары нафталинді 1-нафтолға дейін
(негізгі метаболиті) тотықтыратыны көрсетілген. Тәжірибеде белгіленген
көміртек тек 0,7 - 1,4% нафталинді ыдыратқаны көрсетілген.
Цианобактерия және микробалдырлар арқылы нафталиннің төрт негізгі
метаболитке дейін тотығуын C.E.Cemiglia жұмыстарында кездестіруге болады.
Бұл метаболиттер: 1-нафтол, 4-гидрокси-4-тетралон, нафтален дигидродиол
және прянс-нафтален дигидродиол. Зерттеушілердің болжамы бойынша, 1-нафтол
4-гидрокс-4-тетралонмен трансформацияланады. Цис-нафтален дигидродиолдың
эукариоттық клеткада түзілуі бірінші рет осы авторлармен көрсетілген. Бұл
метаболиттер саңырауқұлақтағы және жануарлардың клетка дақылдарындағы
метаболиттеріне ұқсас болып келеді. Бірақ нафталиннің деградациялануы 1% -
1,9%-ды ғана құрған 22.
Цианобактериялар арқылы ароматтық ластаушылардың толық деградациясы
сирек жүргенімен, бұл организмдер ароматтық заттарды,
биотрансформациялауға, мысалы, нафталин мен бензапиренді гидроксилендіруге
қабілетті.
Табиғи ортада бактериялар цианобактерияларға серіктес тіршілік
ететіндігі белгілі. Олардың саны қауымдастықта әр түрлі болуы мүмкін.
Нитрификациялаушы бактериялар және азотобактерден басқа, серіктес
бактериялардың тобында бактериялардың барлық түрімен кездесетіні
анықталған.
Жоғарыда айтылған себептерге байланысты токсиканттардың
бактериялогиялық және альгологиялық таза балдырларға әсері әр түрлі болып
келеді. Бактериялогиялық таза балдырлар әр түрлі қосылыстардың балдырларға
токсинділік шегін анықтауға мүмкіндік береді 26.
Қолданылатын субстраттың диапазоны кең және вариабельді метаболизмге ие
болған, микроорганизммен консорциум құрап, стресті факторға (рН,
тепператураға, жарықтың сапалығына, ауыр металға, көмірсутектерге)
цианобактериялар төзімдірек болып келеді. Көптеген цианобактериялардың
метаболизмі жарықта да, қараңғыда да фотоавтотрофты, фотогетеротрофты және
миксотрофты жүре алады және сулы ортада да, ылғалды топырақта да тіршілік
ете алады 11.
Теңіздегі тіршілік ететін цианобактериялар мұнай ластағыштарына төзімді
болып келіп, ластағыштардың 0,01 мгл концентрациясында активті өсіп,
мұнайдың көмірсутектерін сорбциялап, метаболизмге енгізеді. Сонымен қатар,
олар оттегінің негізгі көзі болғандықтан, теңіз микроорганизмдермен мұнайды
ыдырауы белсенді жүреді 27.
Ластағыш және токсинді заттарға қауымдастықтар ерекше төзімді болып
келеді. Физиологиялық ерекшеліктеріне байланысты цианобактериялар қоршаған
ортаға ерекше бейімделеді: оксигенді және аноксигенді фотосинтезді,
гетеротрофты фотоассимиляцияны жүзеге асырады, молекулярлы азотты
фиксирлейді, күкірт қосылыстарын тотықтырады, көптеген органикалық
субстраттарды деструкциялайды. Сонымен бірге, цианобактериялардың клетка
сыртындағы метаболиттері (полисахаридтер, витаминдер же т.б.) және олардың
жіпшелі құрылымы олармен симбиозды тіршілік ететін әр түрлі
микроорганизмдерге қолайлы ортаны туғызады 28.
Микробалдырлардың, цианобактериялардың клеткалық қабырғасының
полисахариді және клетка сыртылық полисахариді (гликокаликс) серіктес
микрофлораға жоғары трофикалық қажеттілікпен қамтамасыз етеді, ал клетка
ішілік полисахариді гетеротрофты микроорганизмдерді сақтауға, экожүйенің
тұрақтылығын сақтап тұрады. Цианобактерияларға серіктес бактериялардың
ортақ саны, әр түрлі болып келеді. Серіктес микроорганизмдердің саны мен
құрамы әр түрлі болып келеді. Кейбір бактериялардың түрлері бәсекеге түседі
және серіктес түрінде әрқашан кездеседі.
Табиғи ортаның өздігінен тазалану процесі әр түрлі трофикалық
организмдердің қауымдастықтарымен: автотрофты мен гетеротрофтылар, аэробтар
мен анаэробтылар, хемосинтетик пен фотосинтетиктермен жүзеге асады 5, 29.
Табиғаттағы циано-бактериалды қауымдастықта аэробты микроорганизмдер
қоректік негіз құрайды және анаэробтылардың қызметіне керекті жағдай
жасайды. Өзінің метаболитінде көмір қышқыл газды қолданып, аэробты
бактерияларға керекті оттегіні бөліп, цианобактериялар, қауымдастықтың
эдификаторы болып табылады. Цианобактериялар гетеротрофты организмдер
арасындағы өзара байланысты активті түрде жүргізеді 9.
О.Б.Сопрунованың зерттеуінде, газды-химилық комплекстің тазалау
құрылысының, барлық тазалау сатыларында (механикалық, физико-химиялық,
биохимиялық) ағынды су мен активті лайдың құрамына кіретін тек
микроорганизмдер ғана емес, альго-бактериалды қауымдастықтар да кездеседі.
Бұндай қауымдастықтарды топырақ пен суды тазалауда қолдану тиімді және
перспективті, себебі: биотикалық факторларға төзімділі болып келеді,
ортаның жағдайына тез бейімделеді, қауымдастықтың метаболизмінің
мүмкіншілігі мол (қоректену көзіне қарай микотрофты: автотрофтылар жәй
органиканы, гетеротрофтылар циклдық қосылыстарды қолданады) 26.
Өндірістік және ауыл шаруашылық қалдықтардың құрамында болатын әр түрлі
органикалық және бейорганикалық қосылыстарды, күрделі қосылыстарды толық
утилизациялауға төзімді және тұрақтылығы жоғары микроорганизмдер
ассоциациясы қабілетті. Үздіксіз культурада клеткалар концентрациясы жоғары
ортада өсетін көптеген таза культуралар үшін продуценттің тіршілігі тән, ал
тіршілік әрекеттерінің кейбір еритін өнімдерінің, толық тотықтанған
субстраттар мен токсикалық заттардың жинақталуын байқаған. Ал аралас
дақылдарда мұндай құбылыс байқалмаған, өйткені мұнда жинақталған заттарды
бірдей қауымдастықтардың ассоциациялары қолданылып тұрған 29.
1996 жылы Янкевич балдырлар мен алканды бактериялардың шикі мұнайдың
қабығын ыдыратуда консорциумнің ерекше белсенділігін тапқан. Ассоциациялар
суды екі есе тез тазалаған. Балдыр мен бактерия консорциум құру үшін
Chlorella sp. CALU 74, Chlorella sp. CALU 75. дақылдары қолданылған.
Цианобактерия мен балдырдың таза дақылдарына тән, төзімділіктің
айырмашылығынан басқа, балдырлар мен бактерия үйлесімі ластағыштарға
фототрофтының төзімділігі жоғары болғаны белгілі болды. Бактерияның болуы
мазутқа сезімді штамдардың көбеюін қалпына келтірді және толерантты
балдырлардың клекалық өсуін стимулдеді.
Сонымен қатар, микробалдырлардың клеткалары ластағыштарға бейімді болып
келеді. Мысалы, зерттеуші дизель фракцияларының 0,125% концентрациясы
Chlamydomonas reinhardtti 11-32 клеткаларының өсуін тоқтатқан, ал одан
жоғары концентрацияда клеткалар тіршілігін жояды. Бірақ лаг-фазада
клеткалар ластағыштарға және 2,5 %-ға дейін концентрацияны көтергенде
клеткалар адаптацияланып,фотосинтез бен өсуге әсер етпеді 30.
Сонымен, келтірілген мәліметтер көрсеткендей, микроорганизмдер
цианобакериялармен қауымдастық құру кезінде күрделі құрылымды органикалық
заттарды қолдана алады. Көмірсутектердің деструкторлары ретінде Pseudomonas
туысының өкілдері маңызды. Осыған орай, құрамына көмірсутектің
деструкторлары болып табылатын микроорганизмдер бар микробтық
ассоциацияларды қолдану табиғи экожүйелердің ластанған компоненттерін
тазалаудың ең тиімді биотехнологиялық әдісіне жатады 30.
1.2 Цианобактериялар мен гетеротрофты бактериялардың қарым-қатынасы
Цианобактериялар мен бактериялардың өзара пайдалы әсер етуі туралы
көптеген жұмыстарда келтірілген. Микроорганизмдердің қауымдастықтарында
цианобактериялардың метаболизмінің әртүрлі өнімдерін (полипептидтерді,
полисахаридтерді, ауксиндері, антибиотиктерді, витаминдерді,
аминқышқылдарды) гетеротрофты микроорганизмдердің пайдалануына
микроорганзмдер пайдаланады, сонымен қатар цианобактериялар шырышты
қабаттарында суды сіңіріп, серіктес микроорганизмдерді кеуіп кетуден
сақтайды 10. Өз кезегінде, микроорганизмдер, цианобактсрияларды
көмірқышқылмен, витаминдермен қамтамасыз етеді, күрделі органикалық
заттарды ыдыратады, фотосинтез процесінде бөлінген оттегіні сіңіреді.
Цианобактериялар бөлетін өнімдерді серіктес бактериялар қолдана алтындығы
микрорадиотография әдісімен дәлелденген 11.
Цианобактериялар табиғи ортада монокультура ретінде көп кездеспейді,
олар басқа цианобактериялардың түрімен, микробалдырлармсн, бактериялармен,
микромицеттермен қауымдастық құрады. Цианобактериялар бөлінетін клетка
сыртындағы полимерлі заттар үлкен рөл атқарады. Олар ассоцианттарды
кебуден, улы заттардан сақтап, пана ретінде қызмет атқарады.
Бұл жерде цианобактериялар бөлген органикалық заттарды бактериялар
қолданады, ал бактериялардың метоболизм процесі негізінде пайда болған СО2-
ні цианобактенриялар қолданады.
Ал бактериялар мен цианобактериялардың арасындағы қарым-қатынастарға
әсер ететін факторлар туралы бірнеше көз қарастар бар. В.Д.Федоров және
басқалар (1962) бактериялардың өсуі органикалық заттармен стимульденеді, ал
одан кейін цианобактериялармен бөлінген антибиотиктермен басылады деп
санайды. А.Х.Тамбиев және басқалар мұхит балдырлардың экзометоболиттердіц
химиялық әдіс арқылы зерттегенде, логарифдік фазада қышқылдық қасиеті
жоғары екендігін көрсетті, ал ол стационарлы фазада амииқышқылмен алмасады
12.
Адамның тұрмыстық әрекетінен ластанған су мен топырақ
биологиялықтазалау әдісі табиғи экожүйенің өзін тазалау процесіне
негізділген. Бұл жердетек гетеротрофты организмдер (бактериялар, зең
саңырауқұлақтары, ашытқылар)қолданылады. Табиғи ортада өзін тазалау процесі
әртүрлі трофикалықдәрежедегі организмдердің қауымдастықтары: автотрофтылар
мен гетеротрофтылар, аэробтар мен анаэробтылар, хемосинтетиктер мен
фотосинтетиктермен жүзеге асады. Күрделі құрылымды субстратты ыдырата
алатын микроб комплексін құрайтын қауымдастықтар табиғатта
микрорганизмдердің топтарынан құралған, жәй трофикалық тізбектің
дәрежесінде және күрделі биоэнергетикалық алмасуда пайда болған. Бұл
қауымдастықтарды су мен топырақты тазалауда қолдану өте перспективті және
эффективті әдіс, себебі биотикалық факторларға төзімді,ортаның жағдайына
үйренуі 13.
Экологияның барлық жерінде таралған цианобактериялар техногенді
территорияда да таралады. Техногенді су қоймаларында цианобактериялар циано-
бактериалды қауымдастықты құрып, экожүйені нығайтады, биоәртүрлілікті,
өнімділікті, тотығудың дәрежесін жоғарылатады. Мұндай цианобактерияның
қызметі биоремедиация негізінде қаралады. Жоғары
минералданған техногенді су қоймаларында цианобактериялардың ерекше маңызы
бар, ағынды судағы фосфордың көбеюіне де осы әдіс қолданады.
Цианобактериялар микро әлемде уникальды болып саналады, себебі жер
шарында кең таралған. Цианобактериялар және олардың қауымдастықтары барлық
алты континентте табылған. Олар құрғақ жерде де, тұщы және тұзды суда да
кездеседі. Цианобактериялар тек қатты қышқыл ортада болмайды.
Цианобактериялар су жануарларына тағам болады. Ағаштардыц қабығында жартас
пен тастардың арасында тіршілік ете алады. Цианобактериялар топырақта
жүретін процестерде маңызды рөл атқарады және топырақ микроорганизмдердің
негізгі қауымдастықтары болады. Топырақта көбінесе Апаbепа, Nоstос,
Саlоtrіх туыстары кездеседі. Азотофиксациялайтын түрлері топырақты азотпен
байытады. Күріш алқаптарында цианобактсриялар көп кездеседі. Кейбір кездері
цианобактерияларды макробалдырлардыц, жоғарғы сатыдағы өсімдіктердің,
планктондардың бетінде кездестіруге болады.14
Ластанған экожүйедегі шикі мұнайдан бөлініп алынған Міrоcolеus
chtопорlаstеs және Рhormidium соrіит цианобактериялары, н-алкаидарды 60%
дейін тотықтырған, алайда зерттеушілер цианобактериялардыц аксенді
дақылдарын бөліп ала алмаған. Кейбір зерттеушілер, мұнай тұнбаларында
тіршілік ететін цианобактериалды қауымдастықтардыц көбеюі, олардың
көмірсутектерді биомасасымен қолданылуына байланысты емес деп санайды.
Цианобактерия колониялары мұнай қосылған табақшаларында да, мұнайсыз ортада
да жақсы өсетіндігі керсетілген. Осыған байланысты. цианобактериялардың
көмірсутектер метаболизмінде қандай рөл атқаратындығы әлі толық
зерттелмеген. Сондықтан, қазіргі кезде цианобактериалды қауымдастықтың
мұнайды ыдыратудағы рөлі жайлы үш болжам бар: мұнайдың деградациясы
бактерия-серіктестерімен жүреді, цианобактериямен, немссе бұл
бірлескеп процесс болып
табылады.Цианобактериалды қауымдастықтарға арналған көп жұмыстарда,
цианобактериялардан бактериалды таза дақылдардағы серіктес бактериялардың
қасиеті толық зерттелмеген.
Кей жағдайда мұнай мен көмірсулардың бұзылуы дақылдардың өсуіне сәйкес
келмейді. Мысалы, кейбір жұмыстарда, Оsсillatoriа sаlіпа және Рlесtопета
tеrеbrаns екі филоментозды теңіз цианобактериялары мұнайсыз ортада жақсы
өскен, ал бірклеткалы Арhапосарsa sр. цианобактериясы мұнай бар ортада өте
жақсы өскендігі көрсетілген. Алайда зерттелген үш дақыл да мұнайды 45-55%
ыдыратқан. Осы жұмыста да үш балдырда гексадеканды, антраценды және
фенантренды деградациялаған. Антраценды - Оscillatoria sаlіпа ( 90,6%),
фенантренды - Аphапосарsa sр. (85,5%), гексодеканды –Plectonema terebrans
(60,1%) пен Aphanocapsa sp. (65,2%) ыдыратқан.14
Столбовая А.В. жұмысында көрсетілгендей Chlamydomonas sp. дақылы 4-
хлоро-3,5-динитробензол қышқылын дегалогенерлеген. Метаболит 2-
гидроксимукон жартылай альдегид ретінде идентифицирленген, ал ол мета-16
ыдыратуын көрсеткен. Балдыр аксенді болмаған, алайда балдыр болмаған кезде
бактериялар 4-хлоро-3,5-динитробензол қышқылын ыдырата алмаған.
Микробалдырлармен нафталиннің ыдырау мысалдары көп әдебиеттерде
кездеседі. Кейбір жұмыстарда Navicula sp. К1 А, Nitzschia sp. К8А және
Synedra sp. 4Б диатомды балдырлар штамдары нафталинді 1-нафтолға дейін
(негізгі метаболиті) тотықтыратыны көрсетілген. Тәжірбиеде белгіленген
көміртек тек 0,7 - 1,4% нафталинді ыдыратқаны көрсетілген.
Цианобактерия және микробалдырлар арқылы нафталинніц төрт негізгі
метаболитке дейін тотығуын 8пе11 Т.^. авторларыныц жұмыстарында
кездестіруге болады. Бұл метаболиттер: 1-нафтол, 4-гидрокси-4-тетралон,
іілүс-нафтален дигидродиол және прянс-нафтален дигидродиол. Зерттеушілердің
болжамы бойынша, 1-нафтол 4-гидрокс-4-тетралонмен трансформацияланады. Цис-
нафггален дигидродиолдың құрылымы эукариоттық клетка үшін бірінші рет осы
авторларымен көрсетілген. Бұл метаболиттер саңырауқұлақтағы және
жануарлардың клетка дақылдарындағы метаболиттеріне ұқсас болып келеді.
Табиғи ортада бактериялар балдырларға серіктес тіршілік етеді. Олардың
саны қауымдастықта әртүрлі болуы мүмкін. Нитрификациялайтын және
азотобактерден басқа, серіктес бактериялардың тобында барлық түрі
кездесетіні анықталған.
Жоғарыда айтылған себептер токсиканттардың аксенді және альгологиялық
таза балдырларға әсері әртүрлі болып келеді. Қолданылатын субстраттың
диапазоны кең және вариабельді метаболизмге ие болған, микроорганизммен
консорциум құрап, стресті факторға (рН, тепператураға, жарықтың сапалығына,
ауыр металға, көмірсутектерге) цианобактериялар төзімдірек болып келеді.
Көптеген цианобактериялардың метаболизмі жарықта да, қараңғыда да
фотоавтотрофты, фотогетеротрофты және миксотрофты ортада жүреді және сулы
ортада да, ылғалды топырақта да тіршілік ете алады.іб,
Ластағыш және токсинді заттарға қауымдастықтар ерекше төзімді болып
келеді. Физиологиялық ерекшелігіне байланысты цианобактериялар қоршаған
ортаға ерекше бейімделеді: оксигенді және аноксигенді фотосинтезді,
гетеротрофты фотоассимиляцияны жүзеге асырады.Молекулярлы азотгы
фиксирлейді, күкірт қосылыстарын тотықтырады, көптеген органикалық
субстраттарды деструкциялайды. Содан басқа, цианобактериялардыц клетка
сыртылық метаболиттері (полисахаридтер, витаминдер же т.б.) және олардың
жіпшелі құрылымы олармен симбиозды тіршілік ететін әр түрлі
микроорганизмдерге қолайлы орта туғыздырады.
Микробалдырлардың, цианобактериялардың клеткалық қабырғасының
полисахариді және клетка сыртылық полисахариді (гликокаликс) серіктес
микрофлораға жоғары трофикалық қажет тілікпен қамтамасыз етеді, ал клетка
ішілік полисахариді гетеротрофты микроорганизмді сақтауға, экожүйенің
тұрақтылығын сақтап тұрады. Балдырларға және цианобактерияларға серіктес
бактериялардың ортақ саны, әртүрлі болып келеді. Серіктес
микроорганизмдердің саны мен құрамы әртүрлі болады. Кейбір бактериялардың
түрлері бәсекелеседі және серіктес түрінде әр қашан кездеседі.
Табиғи ортадағы өзін тазалау процесі әртүрлі трофикалық организмдердің
қауымдастықтарымен жүзеге асады: автотрофовты мен гетеротрофтылар, аэроб
пен анаэробтылар, хемосинтетик пен фотосинтетиктер.
Табиғаттағы циано-бактериальді қауымдастықта аэробты микроорганизмдер
қоректік негіз құрайды және анаэробттылардың функциясына керекті жағдай
жасайды. Өзінің метаболитінде көмір қышқыл газды қолданып,
аэробты
бактерияларға керекті оттегіні бөліп, цианобактериялар, қауымдастықтың
эдификаторы болады. Цианобактериялар гетеротрофнты организмдер арасында
өзара байланысты активті түрде жүргізеді. Цианобактериялардың экожүйені
тазалауда жағымды рөлінде бірнеше факторларға ие болады:
1) фотосинтетикалық аэрацияның арқасында оттегінің режимі жақсарады;
1) су микрофлорасының тіршілігі жақсарады, себебі эпифитті түрде де, сулы
ортада да қолайлы жағдай жасайды;
3) Ластағыштардың аккумуляциясы және ферменттердің жүйесінің
атысуымен клеткадағы токсиканттардың метаболизмі немесе қоршаған ортаға
бөлінген биологиялық активті метоболиттері. Бірінші екі
фактордыц әсері жанама.
Сопрунованың О.Б. зерттеуінде, газды-химилық комплекстің тазалау
құрылысында, барлық тазалау сатыларында (механикалық, физико-химиялық,
биохимиялық) ағынды су мен активті лайдың құрамына кіретін тек
микроорганизмдер ғана емес, альго-бактериялды қауымдастықтар да
кездеседі.іб
Мұндай қауымдастықтарды топырақ пен суды тазалауда қолдану эфективті
және преспективті, себебі: биотикалық факторларға төзімділігі, ортаның
жағдайына адаптацияланады, қауымдастықтың метаболизмі пластикалық
(қоректену көзіне қарай микотрофты: автотрофтылар жәй органиканы,
гетеротрофтылар циклдық қосылыстарды қолданады)
1996 жылы Янкевич балдырлар мен алканды бактериялардың шикі мұнайдың
қабығьш ыдыратуда ерекше консорциумнің активтілігін тапты. Ассоциациялар
екі есе суды тез тазалады. Балдырлы-бактерия консорциум құру үшін Сhlоrеllа
sр. САLU 74, Сhlоrеllа sр. САЫІ 75.дақылдары қолданды. Цианобактерия мен
балдырдың таза дақылдарына тән, төзімділіктің айырмашылығынаи басқа,
балдырлар мен бактерия үйлесімі ластағыштарға фототрофтының төзімділігі
жоғары болғаны белгілі болды. Бактерияның болуы мазутқа сезімді штамдардың
көбеюін қалпына келтірді және толерантты балдырлардың клекалық өсуін
стимулдеді.17. Мұнай күрделі субстрат, мұнайды жеке штамм толық ыдырата
алмайды, өйткені қажет барлық ферменттер жиынтығына ие болмайды.
Субстраттарды пайдалану арнайлылығы бар микроорганизмдердің аралас
дақылдарын пайдалану мұнайды толық деструкциялауға мүмкіндік береді.
Белсенді микроорганизмдер - деструкторлар мен ластағыштарға төзімді
микробалдырлардың консорциумын қолдану мұнаймен ластанған табиғи ортаны
биотехнологиялық ремидиациялаудың жаңа әдістемелерін құруға мүмкіндік
береді. Мұнай тотықтырғыш микроорганизмдер консорциумдары мен олардың
фотосинтездеуші организмдермен ассоциацияларын кұру және оларды тәжірибеде
қолдану биотехнологиялық әдістермен шешілетін экологиялық мәселелер
шеңберін кеңейте алады 18.
Біздің елімізде қоршаған ортаны қорғау және экология мәселелері өзекті
болып отыр. Мысалы, көптеген өндірістік, тұрмыстық және ауылшаруашылык
ағынды сулар алдын-ала тазартусыз ашық су қоймаларына ағызылып жіберілуде.
Кейбір су қоймалар адам денсаулығы мен табиғатқа қауіп төндіру жағдайында,
өйткені құрамы органикалық заттың, токсикалық элементтер мен ауыр металдар
иондарының жоғары концентрацияларынан тұрады. Осыған байланысты ластану
деңгейлерін анықтау мен әдістерді өңдеу мәселелері өзекті болып отыр.
Балдырларды дақылдау әдісінің дамуы олардың биомассасын ағынды сулардың
өздігінен тазалану процестерін белсендету үшін қолдануға мүмкіндік берген.
Бұл зерттеулерді орындау үшін негізінен хлорококты балдырлар туысы
Phormidium және Anristrodesmus қолданылған. Табиғи ағын суларды тазарту
процесіне органикалық заттардың автохтонты және аллохтонты минерализациясын
жүзеге асыратын микроорганизмдер, қарапайымдылар мен шаянтәрізділер,
фотосинтездеуші бактериялар мен микробалдырлар, жоғары сатылы өсімдіктер
қатысады. Жасанды биологиялық тазарту процесінің технологиясы табиғи су
қоймаларының өздігінен тазарту принциптеріне негізделген. Тек айырмашылығы
- ластаушы заттар микрорганизмдермен толық қатынаста болу үшін
деструкциялық биомассасын, механикалық агрегация және араластыруды
қарқындату 20. Өндірістік және ауыл шаруашылық қалдықтардың құрамында
болатын ор түрлі органикалық және бейорганикалық қосылыстарды, күрделі
қосылыстарды толық утилизациялауға төзімді және тұрақтылығы жоғары
микроорганизмдер ассоциациясы қабілетті. Үздіксіз культурада клеткалар
концентрациясы жоғары ортада өсетін көптеген таза культуралар үшін
продуценттің тіршілігі тән, ал тіршілік әрекеттерінің кейбір еритін
өнімдерінің, толық тотыққан субстраттар мен токсикалық заттардың
жинақталуын байқаған. Ал аралас дақылдарда мұндай құбылыс байқалмаған,
өйткені мұнда жинақталған заттарды бірдей қауымдастықтардың ассоциациялары
қолданылып тұрған .
Аралас дақылдар — күрделі ортаның субстраттарының, соның ішінде
гербицидтердің, пестицидтердің, мұнай өнімдерінің толық және жартылай
деструкциясын жүзеге ассырады, сондықтан өндірістік қалдықтарды тазартуды
бактериялар мен микробалдырлардан түұатын аралас дақылдар көмегімен
жүргізіледі. Эдификаторлы цианобактериялар болып табылатын қауымдастықтар
ластанған және токсикалық заттарға қатысты ерекше төзімділікке ие. Көптеген
органикалық субстраттарды деструкциялауды, күкірт қосылыстарын тотықтыруды,
азотты фиксациялауды, гетеротрофты фотоассимляциялауды, оксигенді және
аноксигенді фотосинтезді процестерді жүргізетін цианобактериялар сыртқы
ортаның өзгермелі жағдайына ерекше бейімделушілік көрсеткен. Олармен
симбиозда тіршілік ететін көптеген микроорганизмдердің даму үшін
цианобактериялардың клеткасырттық метаболиттері (полиқанттар, витаминдер)
және олардың жіпшелі құрылымы қолайлы жағдай туғызады. Газо-химиялық
комилекстің тазарту құрылымдарын зерттеу барысында, тазартудың барлық
деңгейлерінде (механикалық, физико-химиялық жоне биохимиялық) ағынды
сулармен белсенді лайдың құрамына тек микроорганизмдер ғана емес, сондай-ақ
судың беттік қабатындағы жамылғы ретінде орналасқан циано-бактериалды
қауымдастық та болған 21 .
Ал негізінен, микробалдырлардың қабырғасының полисахаридтері мен сыртқы
полисахаридтері бірге жүретін микрофлораның дамуын қамтамасыз етеді.
Микробалдырлар және цианобактериялармен бірге жүретін
бактериялардыц жалпы саны өте үлкен деңгейге жетіп олардың көлемінің
жартысына дейін жетуі мүмкін. Бірге жүретін микроорганизмдердің саны мен
құрамы өзгермелі болып келеді.
Ортаныц біріншілік продуценттері - балдырлар мен басқа да фототрофты
организмдердің өсуі — сандық жағынан үнемі ауытқып отыратын гетеротрофты
бактериялардың дамуы негізінде жүреді. Серіктес-бактериялардың өзгеріп
отыруын лаборатория жағдайында фототрофты организмдерді (цианобактериялар
мен балдырлар) дақылдау кезінде де байқалады. Бұл белгілі бір дәрежеде
олардың трофикалық байланыстағы қарым-қатынасын көрсетеді. Соңғы онжылдықта
керсеткен зертттеу нәтижелері, балдырлар мен оған жалғаспалы гетеротрофты
бактериялар өз кезегінде тұйық циклды жүйені құрайтындығын көрсетті. Оның
негізінде көміртегі және азот алмасу процесстері жатыр, және бұл жүйе
оларды метаболиттік тұрғыда біртұтас етіп біріктіруге итермелейді.
Фотосинтез процесінде біріншілік продуценттер кең көлемде
фотоассимиляттарды синтездейді және экскреттейді, ал бұл өнімдерді оған
жалғаспалы бактериялар қолданады. Бактериялар, өз кезегінде фототрофты
организмдер фотосинтез реакциясы үшін қажетті СО2 бөліп шығарумен
қамтамасыз етеді 22.
Балдырлар мен бактериялардың табиғи қарым-қатынасы негізінде
жүргізілген көптеген жұмыстарға қарамастан, бұл байланысты айқындайтын
сұрақ ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz