Особенности функционирования бактериальных комплексов в почвах Восточной Антарктиды

Соина, В.С.; Кудинова, А.Г.; Лысак, Л.В.; Якушев, А.В.; Мергелов, Н.С.; Долгих, А.В.

Авторы: Соина В.С., Кудинова А.Г., Лысак Л.В., Якушев А.В., Мергелов Н.С., Долгих А.В.
Сборник: "Почвы холодных областей: генезис, география, экология (к 100-летию со дня рождения профессора О.В. Макеева)" Материалы научной конференции с международным участием
Тезисы
Год издания: 2015
Место издания: Изд-во БНЦ СО РАН Улан-Удэ
Первая страница: 116
Последняя страница: 117
Аннотация: С недавнего времени ведутся интенсивные микробиологические исследованияпочв оазисов Восточной Антарктиды, которые характеризуются полным отсутствием таких важных почвообразователей и источников гумуса, как сосудистые растения с развитой корневой системой. Бриофиты имеют очень ограниченное распространение. Согласно современным представлениям, большая часть исследуемой территории представляет собой криптогамную пустошь (Горячкин и др., 2012), где развиваются цианобактерии, реже хлорофиты и лишайники, либо пустошь, в которой отсутствуют первичные продуценты и развиваются бактериальные комплексы, реже грибы. Микробиологическая характеристика почв холодных биотопов с низким почвообразующим потенциалом внешних факторов важна не только для понимания процессов минерализации и образования почв, но и может представлять интерес для изучения современных аналогов почвенных тел, сформировавшихся до появления высших растений. Объектами исследования служили образцы почв, отобранные в береговой части Восточной Антарктики на территории оазиса Холмы Ларсеманна (станция Прогресс) и оазиса Холмы Тала (станция Молодежная). Почвы отличаются по характеру проявлений органо-минеральных взаимодействий, что позволяет их отнести к нескольким морфотипам (Мергелов и др., 2014). Характерной особенностью почв Холмов Ларсеманна было значительное варьирование показателей общей численности бактерий в поверхностных и нижних горизонтах формирующейся почвы, что отличает их от почв умеренной зоны, где отмечается снижение общей численности бактерий вниз по профилю. Для почв Холмов Ларсеманна наиболее высокая численность, определяемая прямым микроскопическим методом (108кл на г), обнаруживалась не на поверхности, а под каменной мостовой, защищающей клетки от стресса иссушением, сильным ветром и УФ- излучением. В тоже время, в образцах почв Холмов Тала, показатели общей численности бактерий варьировали на поверхности и с глубиной незначительно, и были сопоставимы с аналогичными показателями в образцах почв Холмов Ларсеманна. Данные результаты подтверждаются и полученными показателями по числу культивируемых гетеротрофных жизнеспособных клеток, которые в образцах Холмов Тала были на 1-2 порядка выше аналогичных, выявляемых в образцах почв Холмов Ларсеманна. Это может объясняться дополнительным поверхностным увлажнением за счет активного таяния снежников в теплый период года, в результате которого приповерхностные горизонты почв, несмотря на сильное иссушение ветром, продолжают удерживать влагу и создают благоприятные условия для заселенияи сохранения жизнеспособности бактерий. Отмечалась положительная корреляция между числом культивируемых клеток гетеротрофных бактерий и содержанием органического углерода, что указывает на то, что значимая часть органического вещества лабильна идоступна для бактерий, но слабо связана с минеральной матрицей и слабогумифицирована. Выявлена устойчивость гетеротрофных бактерий к циклам замораживания - оттаивания почвенных образцов и изучена их способность к реактивации роста после оттаивания. Помимо адаптации к подобным циклам, и отбору видов, способных к быстрой реактивации роста, увеличение числа культивируемых форм может происходить за счет частичного разрушения биопленок, которые играют важную роль, как для сохраненияжизнеспособности клеток, так и в образовании органоминеральных пленок, являющихся единственным продуктом почвообразования в отсутствии «классических» почвенных горизонтов. Исследованные образцы отличаются трофическим разнообразием и максимальной удельной скоростью роста на минеральной среде с разными биополимерами в качестве единственных источников углерода, что объясняется спецификой заселения бактериями формирующихся антарктических почв и уникальным формированием микропрофилей в экстремальных условиях. Это отличает исследованные почвы от почв умеренных широт. Устойчивость к экстремальным условиям в антарктических почвах подтверждается результатамиизучения потенциальной жизнеспособности клеток бактерий микроскопическим методом с применением красителя L7012 (LIVE/DEAD). Доля жизнеспособных клеток с неповрежденной мембраной составляла в разных горизонтах почв 60% и более, среди которых 70-80% составляли фильтрующиеся формы бактерий. Изучены морфологические типы фильтрующихся форм, которые могут относиться как формам, позволяющим клеткам переживать экстремальные условия, так и к представителям неизвестных пока таксонов. Работа поддержана грантами РНФ №14-27-00133 и РНФ № 14-50-00029.
Добавил в систему: Якушев Андрей Владимирович

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	ИПМех РАН
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

ИПМех РАН

Особенности функционирования бактериальных комплексов в почвах Восточной Антарктидытезисы доклада

Прикрепленные файлы