Другие представители почкующихся бактерий

К почкующимся бактериям относят также ряд других организмов.

Род бластобактер (Blastobacter)

Род бластобактер (Blastobacter) представлен видами, наблюдавшимися в воде пресных водоемов. Обычно слегка изогнутые клиновидные клетки собраны в плотные розетки. На свободных концах клеток образуются почки.

Рис. 79. Скопление клеток из рода Ancalomicrobium Суспензия почвы в электронном микроскопе. Увел. X 15 000.

Давно известный микроорганизм, обнаруженный еще С. Н. Виноградским более полувека назад, — нитробактер (Nitrobacter) — был впоследствии отнесен к почкующимся бактериям. Нитробактер способен окислять нитрит до нитрата, играя большую роль в круговороте азота в природе. К почкующимся бактериям относят и ряд своеобразных микробов, обнаруженных впервые Б. В. Перфильевым при исследовании пресных озер. Это гетеротрофные микроорганизмы, аккумулирующие в колониях железо и марганец: металлогениум (Metallogenium), кузнецовиа (Kuznezovia). Эти организмы, по-видимому, ответственны за образование озерных руд. Типичная стадия развития Metallogenium — микроколония, в форме паучка, составлена радиально расходящимися нитями, покрытыми окислениями марганца. После растворения окислов марганца удается часто обнаружить мелкие почкующиеся клетки, связанные плазматическими нитями. На нити вырастает короткая ножка, на которой образуется почка. Почка прорастает и вновь возникает паукообразная микроколония.

Рис. 80. Молодая клетка Ancalomicrobium. Электронная микрофотография. Увел. X 30 000.

Микроколонии организмов из рода Kuznezovia несколько иные, чем у Metallogenium, но по природе эти организмы сходны. За последние годы проведены расследования, позволившие предположить иную природу Metallogenium, Kuznezovia и других подобных организмов. Получены доказательства в пользу того, что эти организмы являются сапрофитными микоплазмами (см. стр. 311). Возможно также, что они паразитируют на других организмах (грибах). При росте на специфических для микоплазм средах можно видеть образование большого числа очень мелких телец, которые проходят через бактериальные фильтры и на средах для Metallogenium дают три-хосферический рост (паучки) с осаждением окислов марганца возле микроколонии. Аккумуляция марганца, естественно, не имеет ничего общего с автотрофией и является следствием тех же процессов, которые были описаны для некоторых неспороносных бактерий. Имеются и другие мнения, что свидетельствует о незавершенности исследований по выяснению природы Metallogenium.

Рис. 82. Клетка неизвестного микроорганизма, напоминающего Prosthecomicrobium. Увел. X 25 000.

Лучистые грибки. Порядки актиномицеты (ACT1NOMYCETALES)и актинопланы(ACTINOPLANALES)

Лучистые грибки известны под общим названием Actinomyces — актиномицеты. Они давно привлекают внимание специалистов различных областей микробиологической науки. Еще не так давно работы, посвященные этой группе микроорганизмов, выполнялись преимущественно медиками. Чрезвычайно широкое распространение акти-номицетов в природе дает основание полагать, что этим организмам принадлежит большая роль в круговороте веществ, как органических, так и минеральных. Среди актиномицетов имеются аэробы и анаэробы, мезофилы и термофилы. Актиномицеты преимущественно сапрофиты, но среди них есть и паразиты, приносящие вред людям, животным и растениям. К классу Actinomycetes, кроме типичных актиномицетов, относятся проактиномицеты, микобактерии и микококки. Для всех этих организмов характерно ветвление клеток. Проактиномицеты отличаются от актиномицетов тем, что имеют мицелий только в ранней стадии развития. Молодые нити мицелия вскоре распадаются на палочки и кокки. Проактиномицеты образуют колонии тестообразной консистенции, голые или покрытые налетом воздушного мицелия. Микобактерии можно рассматривать как промежуточную форму между актиномицетами и эубактериями. У микобактерии нет настоящего мицелия, в отдельных случаях наблюдаются нитевидные элементы. Палочковидные клетки микобактерии имеют неправильные очертания, контуры их неровные. В отличие от истинных бактерий клетки микобактерии способны ветвиться. В работах, посвященных бактериям, микококки рассматриваются как генетически однородная группа. Внешне микококки похожи на микрококки. Иногда микококки образуют палочковидные клетки с ветками.

Рис. 82. Клетка неизвестного микроорганизма, напоминающего Prosthecomicrobium. Увел. X 25 000.

В последние годы лучистые грибки приобрели большое практическое значение в связи с их способностью продуцировать различные физиологически активные вещества, используемые человеком. Из многих культур актиномицетов получают лекарственные препараты — антибиотики, используемые в медицине, ветеринарии, растениеводстве, пищевой промышленности. Актиномицеты способны продуцировать витамины, гормоны, ферменты, токсины, ростовые вещества, аминокислоты и другие полезные для человека биологические вещества. Важную роль актиномицеты играют в процессах почвообразования и формировании плодородия почв. Им приписывают различные функции в оздоровлении почв.

Для того чтобы правильно распознать и определить лучистые грибки, чтобы выявить нужные биологические вещества, вырабатываемые ими, необходимо знать точную характеристику этой группы микроорганизмов. Первые сведения об актиномицетах появились в 1874 г., когда немецкий ученый Ф. Кон выделил и описал микроб с тонкими ветвящимися нитями. В 1878 г. Ц. Гарц обнаружил нитевидные сплетения с лучистым расположением нитей. Найденный микроорганизм был назван им лучистым грибком — Actinomyces.

Рис. 83. Вверху — форма колоний актиномицетов на поверхности плотных питательных сред. Внизу - типы спороносцев: 1 — спиральные; 2 — прямые; 3 — мутовчатые; 4 — примитивные.

Первые сведения о строении актиномицетов относятся к началу XX века. Исследования этого периода были сосредоточены главным образом на болезнетворных (патогенных) формах актиномицетов как возбудителях заболеваний человека и животных, вызывающих актиномикозы. В 1921 г. немецкий исследователь Р. Лиске обобщил все накопленные за 50 лет данные о происхождении и свойствах актиномицетов, а также на основании собственных наблюдений описал морфологию различных видов актиномицетов. С 1930 г. исследования актиномицетов проводил Н. А. Кр асильников, который всесторонне изучил эту группу организмов.

Огромное значение имеют работы С. Ваксмана, который вместе с А. Шатцем в 1945 г. выделил из культуры актиномицета антибиотик стрептомицин, нашедший широкое применение в медицине. Это открытие послужило толчком к интенсивному исследованию этой группы микробов и поискам продуцируемых ими новых веществ.

Рис. 84. Ультраструктура клеток актиномицета Act. streptomycini. Окружает клетку плотная клеточная стенка (КС), за ней идет трехслойная мембрана (ЦПМ). Центральная часть клетки заполнена цитоплазмой, в которой хорошо видны рибосомы и мембранные структуры (ВМС). Увел. X 30 000.

За последнее время выявлены и изучены многие тысячи представителей класса Actinomycetes. Описаны новые формы, которые способны вырабатывать полезные для человека вещества. Была создана антибиотическая промышленность. Лучистые грибки различаются между собой по своему строению и развитию клеток, морфологически, физиологически, культурально, биохимически. Среди них есть организмы со сложным строением плодоносных органов и организмы весьма упрощенного строения. По этому признаку актиномицеты разделяются на две группы — высшие и низшие формы. К высшим относятся организмы с хорошо развитым мицелием и обладающие особыми органами плодоношения, при помощи которых актиномицеты размножаются. В эту группу входит большинство основных семейств и родов, составляющих класс Actinomycetes. К низшим формам относятся организмы, не образующие мицелия и имеющие палочковидные и кокко-видные клетки.

Рис. 85. Фрагментационный способ образования спор.