Представители хищных бактерий. Хищные нитчатые бактерии

Крайне своеобразная группа хищных нитчатых бактерий впервые описана на уровне порядка Cyclobacteriales советским микробиологом Б. В. Перфильевым.

Клетки этих бактерий постоянно соединœены плазмодесмами. Большие группы клеток погружены в слизь и обладают способностью согласованно двигаться. В род диктиобактерий (Dictiobacter) были включены бактерии, образующие микроскопические скопления - бактериальные колонии, состоящие из 100- 200 отдельных довольно мелких клеток (1-6 мкм), связанных плазмодесмами (мостиками). Центральная полость этой группы заполнена гомогенной жидкостью. Во время движения колония захватывает живые микроорганизмы и переваривает их.

Рис. 67. Схема строения многоклеточных бактерий: 1 - Caryophanon и 2 - Oscillospira (по Пешкову, 1955).

Представители другого рода хищных бактерий - циклобактер (Gyclobacter) представляют из себятакже многоклеточные колонии палочек. Одной из трех стадий в цикле развития является ʼʼсетчатоарканнаяʼʼ, когда бактерия охотится, обволакивая жертву ʼʼкокономʼʼ из клеток и разрушает ее. Третьим родом хищных бактерий является тератобактер (Teratobacter, рис. 68). Б. В. Перфильев наблюдал у этой бактерии ловчее приспособление в виде петель, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ облегчает улавливание жертв, как правило, нитчатых бактерий (в частности, Beggiatoa).

Рис. 68. Устройство ловчего приспособления хищной бактерии Teratobacter (по Перфильеву, Габе, 1961).

Бактерии, подобные описанным, довольно легко обнаружить при постановке простейших опытов. Достаточно внести в колбу с водой небольшое количество богатой органическим веществом почвы или ила, чтобы спустя 10-15 дней на поверхности воды обнаружить микроскопления клеток, соединœенных плазмо-десмами в большие группы. Такая форма роста известна также под названием бактодерм, и ради объективности следует отметить, что убедительных доказательств в пользу хищной природы подобных скоплений (микроколоний) всœе еще недостаточно. Само существование таких многоклеточных агрегатов не вызывает сомнения и является формой существования в природе обычных сапрофитных бактерий.

Другим примером сложных нитчатых объединœений клеток могут служить обнаруженные В. И. Дудо и (1972) анаэробные неспорообразующие бактерии, формирующие сложно организованные колонии, состоящие из клеток, упорядоченных в нити, взаимно переплетенных. На почвенных частицах, взятых в качестве питательной среды, эти бактерии образуют воздушные колонии, напоминающие колонии акти-номицетов. При просмотре в сканирующем электронном микроскопе (микроскоп, работающий по принципу отраженного луча) видна сетчатая структура колоний (табл. 38). Отдельные клетки соединœены между собой с помощью перетяжек. Из-за задержки в делœении клеток перетяжки сохраняются долго. Некоторые колонии таких организмов имеют вид белого пушка, другие - окрашены. Οʜᴎ образованы клетками разных размеров. Эти организмы могут расти на поверхности стекла и минœералов в камерах, насыщенных парами воды. Возможно, такие микроколонии способны активно адсорбировать пары воды и запасать впрок, так как огромная ʼʼворсистаяʼʼ поверхность этих колоний вполне соответствует такой задаче. Большинство этих организмов могут развиваться на почвенных средах (агаризованная почва) с добавлением витаминов и других факторов роста.

Хищные бактерии отражают экологически адекватную (соответствующую среде обитания), но не обязательную форму роста. По-видимому, близки к этой группе и анаэробные нитчатые бактерии.

Порядок желœезобактерии(FERRIBACTERIALES)

Желœезо крайне важно всœем живым организмам. В природе оно существует в органических и неорганических соединœениях. Главную роль в круговороте желœеза в природе играют микробы.

Эти процессы идут по двум каналам: 1) минœерализация органических соединœений, содержащих желœезо, при участии гетеротрофных микроорганизмов; 2) окисление восстановленных (закисных) и восстановленных окисных соединœений желœеза.

Минœерализацию желœезосодержащих органических веществ проводят многочисленные гетеротрофные организмы (бактерии, грибы, акти-номицеты). Только специфические возбудители - хемолитоавтотрофы - способны осуществлять второй процесс. Это - представители рода Thiobacillus - грамотрицательных аэробных бактерий. Основной процесс, проводимый ими, описывается следующей схемой: 4Fe 2++ +4H + +02 -> 4Fe 3+ +2H20 Для одних кислотоустойчивых бактерий (выдерживают значения рН, равные 2,5) способность к хемолитотрофному образу жизни (получению энергии за счёт окисления ионов за-кисного желœеза) убедительно доказана. Таким организмом является представитель тионовых бактерий - Thiobacillus ferrooxidans. Для других ʼʼклассическихʼʼ желœезобактерий (к примеру, Gallionella ferruginea) таких данных нет. Возникает сомнение, являются ли они истинными желœезобактериями.

Рис. 69. Бактерии со слизистыми стебельками: 1 - Nevskia, 2 - Gallionella.

Порядок желœезобактерий объединяет сборную группу одноклеточных бактерий, способных аккумулировать соединœения желœеза и марганца в результате гетеротрофных процессов. Другие организмы, способные к окислению и восстановлению соединœений желœеза, отнесены к другим порядкам: серобактериям (род Thiobacillus) и нитчатым бактериям (род Leptothrix). Бактерии, отнесенные к порядку желœезобактерий, разделœены на 2 семейства. Многие представители этих семейств обладают своеобразной морфологией и сложным жизненным циклом.

Рис. 70. Схема строения типичной клетки стебельковой бактерии. КС - клеточная стенка, ЦМ - цитоплазматическая мембрана

Рис. 71. Типичные клетки бактерий рода Caulobacter. Электронная микрофотография. Увел. X 20 000.

Семейство желœезобактерии (FERRIBACTERIACEAE)

Клетки представителœей семейства обладают либо ложными слизистыми придатками, либо истинными стебельками - выростами цитоплазмы. Οʜᴎ широко распространены в природе, и прежде всœего в иле и воде пресных водоемов. Семейство представлено 6 родами.

Рис. 72. Стебельковая бактерия с нетипичным тонким стебельком. Увел. X 25 000.

Роды галлионелла и невския (Gallionella и Nevskia)

Семейство сидерокапсы (SIDEROCAPSACEAE)

Все организмы, объединœенные в семействе Siderocapsaceae, сходны между собой, являясь, по-видимому, разными экологическими формами одной или нескольких близких бактерий. Известны успешные попытки и описания указанных микроорганизмов в составе одного рода. В это семейство входят палочковидные или кокковидные (часто овальные клетки) неспоро-образующие гетеротрофные бактерии, образующие слизистую капсулу, пропитанную солями желœеза или марганца. Бактерии, принадлежащие к роду Siderocapsa, имеют небольшие клетки (1 - 2 мкм в диаметре), объединœенные в первичные капсулы (по 2-60 и более клеток). Эти капсулы с клетками (общий диаметр 10-20 мкм) объединяются в более сложные агрегаты, где и откладывается желœезо или марганец. Род Sideromonas объединяет палочковидные бактерии (длина клетки 2 мкм), имеющие капсулы и формирующие группы (пары, цепочки) и скопления. К семейству Siderocapsa-сеае были отнесены описанные в разное время микроорганизмы: род Siderosphaera (объединœены по 2 клетки в капсуле), род Sideronema (крупные палочки диаметром 5,0-6,5 мкм, соединœенные в цепочки и заключенные в капсулы). Три известных в литературе рода - Naumaniella, Ochrobium, Siderococcus - объединяют, подобные описанным выше, мелкие (диаметр клетки 2 мкм) палочки, не обладающие капсулами. Отложение окислов желœеза и марганца происходит прямо на клетках.

Устойчивость болезнетворных микроорганизмов к антибиотикам и другим лекарственным препаратам является одной из главных проблем современного здравоохранения. Согласно статистике, более 700 тысяч человек погибает ежегодно на всем земном шаре от невосприимчивых к антибиотикам штаммов туберкулеза, малярии, гриппа и т.п. И, если не будет найдено новых эффективных препаратов, то уровень смертности от новых штаммов быстро мутирующих микробов к 2050 году будет составлять порядка 50 миллионов человек в год.

"Без эффективных антибиотиков человечество будет отброшено назад в 18-й век" - рассказывает Роберт Дж. Митчелл (Robert J. Mitchell), профессор микробиологии из корейского Национального института науки и техники (Ulsan National Institute of Science and Technology). Роберт Митчелл является одним из ученых, которые занимаются поисками и выращиванием так называемых хищных бактерий, бактерий, которые могут найти и убить невосприимчивые к антибиотикам болезнетворные микроорганизмы прямо в теле человека.

Первые такие бактерии были идентифицированы учеными в 1962 году. Они могут быть найдены в водной среде повсюду на земном шаре, некоторые из их видов уже успешно живут внутри организма человека и других животных. А специально созданные группой Роберта Митчелла бактерии-хищники BALOS (Bdellovibrio-and-like-organisms) или бактерии-вампиры, называемые так из-за их склонности к "высасыванию" внутренностей других бактерий, успешно справились с обнаружением и уничтожением пневмонии в легких больного подопытного животного.

"Эти бактерии в состоянии проникать через двойные клеточные мембраны болезнетворных бактерий и "употреблять" их внутренности" - рассказывает Митчелл, - "После потребления такой "вкусной еды" эти бактерии получают достаточно энергии для того, чтобы произвести потомство. Каждый их хищников может произвести на свет от двух до семи потомков, "употребив" лишь одну бактерию в пищу".

В настоящее время ученые еще знают не очень много для того, чтобы безошибочно программировать бактерий-хищников для борьбы со строго определенными видами микробов. А сейчас ученые, возглавляемые Митчеллом, идентифицируют всех имеющихся естественных бактерий-хищников, которые обладают "вкусовыми предпочтениями" по отношению к определенным видам болезнетворных организмов. Как только ученые находят новый вид хищников, они изолируют его и ежедневно подкармливают их микроорганизмами только одного вида. Этот процесс позволяет усилить "ориентацию" хищников и получить их количество, достаточное для введения в организм подопытных животных.

Рассчитывать на скорое начало использования бактерий-хищников по отношению к человеку не приходится совершенно. "Одним из главных препятствий этому является психологический барьер" - рассказывает Митчелл, - "Ведь далеко не каждый человек сможет адекватно отреагировать на заявление - Мы собираемся избавить вас от болезнетворных бактерий, введя вам штамм бактерий-убийц".

Второй неизвестной пока величиной пока является долговременный эффект от введения бактерий-хищников в организм. Ведь они имеют все возможности закрепиться внутри тела и стать частью его микробиологической среды. И ученые еще не знают, плохо ли это, или это принесет какую-либо пользу организму пациента? Но ответы на все эти вопросы будут найдены в ближайшем или более отдаленном будущем, а данные работы выполняются группой Митчелла в рамках программы Pathogen Predators Управления перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA.

Известный микробиолог из России Перфильев обнаружил в толще прудового ила странное существо. Это существо очень похоже на медленный мешочек, стенки его состояли из удлиненных клеток (100-200 штук), которые были соединены в одно целое нитями (плазмодесмами).

Эти клетки были окружены какой-то слизью, поэтому расстояние между клетками могло увеличиваться и промежутки между этими клетками становились все больше, но при этом были непроницаемыми. Эта структура могла очень сильно растягиваться, однако, все содержание изнутри не выливалось наружу.
Данный ученый назвал такого монстра просто – диктиобактер (хищная сетка бактерий).
Этот хищник плавал неторопливо в глубине водоема. И если вдруг на пути появлялась бактерия или же колония неких микроорганизмов, то это чудовище начинало наползать на свою добычу.

После этой атаки жертва попадала внутрь зловещего мешка через слизистые окошки, которые сразу же затягивались слизью. Однако данного мини-хищника не смущают и размеры его добычи. Такая сетка может заглотнуть жертв, больших в несколько раз по размеру, чем она сама.
Ученый отмечает и тот факт, когда внутрь диктиобактера попала живая спирилла, которая пыталась в течение часа вырваться из пасти хищника. За это время сетки смогли сблизиться вплоть до их исчезновения, просветы исчезли, и образовался аналог человеческого желудка.
И, как оказалось позже, жертва на самом деле переваривается внутри хищника с помощью особых ферментов, которые активно выделяются клетками чудовища. После этого клетки высасывают все питательные вещества, которые только можно обнаружить.
После того, как все полезные вещества были переварены, хищник их выбрасывает через одно из отверстий и сразу же закрывает двери за собой. Размножаются эти существа так же, как и большинство одноклеточных существ (делением на 2 равные части).
Этим же ученым были установлены в других озерах в илистых отложениях некоторые другие виды бактерий-хищников, которые отличались от диктиобактера по своему строению, однако были такими же хищниками, как и бактериальная сетка.
Например, тератобактер состоит из тысяч клеток, хотя внешне похож не на какую-то цепочку, а на ленту, захватывающую своих жертв лопастями петлеобразной формы.

Крайне своеобразная группа хитцпых нитчатых бактерий впервые описана на уровне порядка Cyclobacteriales советским микробиологом Б. В. Перфильевым.

Смотреть значение Хищные Нитчатые Бактерии в других словарях

Бактерии Мн. — 1. Одноклеточные микроорганизмы.
Толковый словарь Ефремовой

Хищные Мн. — 1. То же, что: хищники (1*).
Толковый словарь Ефремовой

Бактерии — [тэ́], -ий; мн. (ед. бакте́рия, -и; ж.). [от греч. baktērion - палочка]. Одноклеточные микроорганизмы. Почвенные б. Гнилостные б. Болезнетворные б.
◁ Бактериа́льный, -ая, -ое. Б-ая........
Толковый словарь Кузнецова

Бактерии — группа одноклеточных микроскоп, организмов. Вместе с сине-зелеными водорослями Б. представляют царство и надцарство прокариотов (см.), к-рое состоит из типов (отделов)........
Словарь микробиологии

Бактерии "лягушачьей Икры" — бактерии «лягушачьей икры»
см. слизь. бактерии маслянокислые – бактерии, возбудители маслянокислого брожения. Сахаролитические клостридии, анаэробные спорообразующие........
Словарь микробиологии

Бактерии "стебельковые" — бактерии «стебельковые»
бактерии, образующие выросты (стебельки), за счет которых они прикрепляются к субстрату. Водные формы. Примером служат представители рода Caulobacter.
Словарь микробиологии

Бактерии Водородные — большая группа бактерий, получающих энергию для роста путем аэробного окисления Н2 и осуществляющих ассимиляцию СО2 (хемосинтез). В то же время многие Б. в. хорошо растут........
Словарь микробиологии

Бактерии Газообразующие — бактерии, способные при росте на специальных субстратах образовывать газы–Н2,СО2 и др. Обычно это свойство используется как диагностический признак.
Словарь микробиологии

Бактерии Гноеродные — стафилококки, стрептококки и др. возбудители местного гнойного воспаления или общей инфекции организма животных и человека (сепсис).
Словарь микробиологии

Бактерии Денитрифицирующие — бактерии, способные осуществлять денитрификацию.
Словарь микробиологии

Бактерии Зелёные — фототрофные бактерии, культуры которых обычно имеют соответствующую окраску. Представлены двумя семействами. Семейство Chlorobiaceae – одноклеточные бактерии в виде палочек,........
Словарь микробиологии

Бактерии Кишечной Группы — бактерии сем. Enterobacte–riaceae, включающего ряд родов (Escherichia, Klebsiella, Enterobacter, Salmonella, Shigella и др.) – типичных обитателей кишечника животных и человека. При значительном разнообразии........
Словарь микробиологии

Бактерии Клубеньковые — бактерии родов Rhizobium, Bradyrhizobium, Azorhizobium, Sinorhizobium, азотфиксирующие симбиотические бактерии, образующие клубеньки на корнях бобовых растений – симбионтов. Внутри клубеньков........
Словарь микробиологии

Бактерии Кристаллоформные — спорообразующие бактерии Bacillus thuringiensis, вызывающие болезни у насекомых. Содержат в клетке крупные кристаллы эндотоксина, за что и получили свое название. Впервые были........
Словарь микробиологии

Бактерии Лизогенные — бактерии, содержащие фаг в состоянии профага и способные продуцировать зрелые фаговые частицы после индукции этого процесса антибиотиками, температурой, УФ и радиацией. См. также лизогения.
Словарь микробиологии

Бактерии Мезофильные — бактерии, для которых температурный оптимум для роста лежит в пределах 2°– 42 °C; большинство – почвенные и водные организмы.
Словарь микробиологии

Бактерии Метанокисляющие — бактерии, использующие метан как источник энергии и углерода. Грамотрицательные, подвижные и неподвижные, сферической, палочковидной или вибриоидной формы. Имеют развитую........
Словарь микробиологии

Бактерии Молочнокислые — бактерии родов Lactobacillus, Streptococcus и др., при сбраживании углеводов образуют молочную кислоту. Факультативные анаэробы, грамположительные палочки и кокки, спор не образуют.........
Словарь микробиологии

Бактерии Нитчатые — бактерии, растущие в виде длинных нитей, состоящих из цепочек клеток. Нередко имеют общую слизистую капсулу. Типичный представитель – железобактерии Leptothrix. См. также трихомные бактерии.
Словарь микробиологии

Бактерии Патогенные — бактерии, вызывающие болезни человека, животных и растений.
Словарь микробиологии

Бактерии Пропионовокислые — бактерии рода Propioni–bacterium и др., сбраживающие углеводы с образованием пропионовой, уксусной кислот. Обитатели рубца и кишечника жвачных. Используются в производстве........
Словарь микробиологии

Бактерии Простековые — бактерии простекообразующие, бактерии простекатные – см. простекобактерии.
Словарь микробиологии

Бактерии Психрофильные — БАКТЕРИИ КРИОФИЛЬНЫЕ – бактерии, растущие с максимальной скоростью при температурах ниже 2° °С. Напр., некоторые морские светящиеся бактерии, железобактерии (Gallionella).
Словарь микробиологии

Бактерии Пурпурные — группа фототрофных бактерий. По морфологии – кокки, палочки и извитые формы, неподвижные и подвижные за счет жгутиков, грамотрицательные. Размножаются делением и почкованием.........
Словарь микробиологии

Бактерии Сапротрофные — (уст. сапрофитные) – бактерии, превращающие органические вещества отмерших организмов в неорганические, обеспечивая круговорот веществ в природе. Термин используется........
Словарь микробиологии

Бактерии Светящиеся — хемоорганотрофные бактерии, способные к биолюминесценции (роды Photobacterium, Beneckea) в присутствии кислорода. Обычно морские формы.
Словарь микробиологии

Бактерии Спорообразующие — бактерии, обладающие способностью образовывать термоустойчивые споры при наступлении неблагоприятных для роста условий. Аэробные и факультативно аэробные Б. с. относят........
Словарь микробиологии

Бактерии Сульфатредуцирующие — бактерии сульфат–восстанавливающие, сульфатредукторы – физиологическая группа бактерий, восстанавливающих сульфат до сероводорода в анаэробных условиях (см. анаэробное........
Словарь микробиологии

Бактерии Термофильные — бактерии, хорошо растущие при температурах выше 40 °С; для большинства из них верхний предел температуры – 70 °С. В отличие от Б.т. термотолерантные бактерии растут до........
Словарь микробиологии

Бактерии Тионовые — серобактерии, получающие энергию за счет окисления серы и ее восстановленных неорганических соединений преимущественно до сульфатов. Обычно название Б. т. применяется........
Словарь микробиологии