МОРФОЛОГИЯ БАКТЕРИЙ

С.Н. Виноградский

Смотрите также:

Биография Виноградского

Микробиология

Почва и почвообразование

Почвоведение. Типы почв

Геоботаника

 Биографии биологов, почвоведов

Эволюция

Биология

Эволюция биосферы

Геология

Основы геологии

Геолог Ферсман

Геохимия - химия земли

Гидрогеохимия. Химия воды

Минералогия

Химия почвы

Круговорот атомов в природе

Книги Докучаева

Происхождение жизни

Вернадский. Биосфера

ДАННЫЕ О МОРФОЛОГИИ И ФИЗИОЛОГИИ СЕРОБАКТЕРИЙ

Группа серобактерий, чрезвычайно интересная с точки зрения физиологии, заслуживает также большого внимания и с морфологической точки зрения. Формы бактерий, составляющие эту группу, уже давно привлекали внимание ученых черными, блестящими гранулами, содержащимися внутри клеток, а отчасти и розовой или лиловой окраской их.

Изучение их морфологии оказало значительное влияние на современные идеи в области морфологии бактерий вообще. Из морфологии серобактерий черпали аргументы в пользу плеоморфизма организмов, принадлежащих к классу бактерий. Но, несмотря на то, что серобактерии исследовались многими учеными, мы еще очець мало знаем о них. Результаты исследований противоречивы и нуждаются в пересмотре.

С своей стороны, я не намерен дать монографию этой группы, хотя бы и неполную. Мои исследования имеют целыо лишь углубить наши знания, касающиеся цикла развития некоторых распространенных форм, чтобы удостовериться, действительно ли они обладают плеоморфизмом, что им приписывается. Этот вопрос касается не только морфологии серобактерий, но и морфологии всех классов бактерий, так как на основании изучения этой группы делаются выводы общего порядка.

Первое подробное исследование пурпурных серобактерий принадлежит Рей-Ланкестеру . Он обнаружил пурпурные серобактерии в налете, покрывающем стенки сосуда, наполненного водой, содержащей различные органические остатки. Налет состоял из смеси различных видов, которые автор не мог дифференцировать из-за присутствия переходных форм. Поэтов возникло предположение, что все эти формы связаны генетически. Они отличались одним общим свойством — окраской, сходной с окраской цветов персикового дерева. На основании этого общего признака, автор пришел к выводу, что все эти розовые формы являются фазами роста одного изменчивого вида Вас. rubescens. Это была «наиболее простая гипотеза», так как розовый пигмент, названный бактериопурпурином, указывал на сходство процессов, протекающих в их протоплазме. Этот признак является «эмблемой их взаимного родства, их расовым признаком». Исходя из этой точки зрения, автор описывает свойства «пластид» и их группировку лишь в общих чертах.

Во втором сообщении Рей-Ланкестер  подтверждает свои прежние наблюдения и описывает новые переходные формы, а также новую форму размножения («макропласт»).

В своей работе «Исследования над бактериями» Кон1 затрагивает, между прочим, и морфологию серобактерий, которых он называет «красными гнилостными организмами». Некоторые из них, например, Clathrocystis roseo-percicina, Monas onenii, М. vinosa, М. Warmingii, Rabdomonas rosea, Ophidomonas sanguinea описаны и фигурируют как самостоятельные виды. Что касается их генетических отношений, то он справедливо замечает следующее: «На первый взгляд в массе форм легко обнаружить формы одного и того же вида, но скоро убеждаешься в том, что эта общая окраска легко вводит в заблуждение, так как организмы, не имеющие никакой генетической связи между собою, хотя они и развиваются в одних и тех же условиях, могут обладать одинаковым пигментом». Действительно, достаточно сослаться на хлорофилл, чтобы не сомневаться в том, что обладание сходным пигментом не доказывает еще родства.

Варминг2 находил эти же самые микроорганизмы вдоль берегов Дании, где они развиваются в большом количестве, окрашивая на большом пространстве воду в красный цвет. Здесь он встретил формы, описанные Коном, но автор сомневается, являются ли они самостоятельными видами. Он открывает много новых форм среди них. Как и английский ученый, автор рассматривает все эти формы как стадии развития одного плеоморф- ного вида, названного на этот раз Bacterium sulfuratum. Снова общие свойства, присущие этим формам — гранулы, пигмент,— позволяют объединить их под одним специфическим названием. Правда, замечает автор, для того чтобы вполне определенно установить цикл развития плеоморф- ного вида, следовало бы изолировать формы некоторых стадий и проследить их развитие под контролем микроскопа, но такого рода наблюдения представляют в данном случае непреодолимые трудности.

По мнению Варминга, Bacterium sulfuratum не только представляет интерес как пример плеоморфного вида, но изучение его свойств оказало бы влияние на наши представления в области морфологии бактерий вообще. «Бактерии,— пишет в заключение автор,— обладают, действительно, безграничной пластичностью; я полагаю, что необходимо отказаться от классификации Кона и некоторых других ученых, характеризующих роды и виды по форме. Возможно, что мы придем к одному роду, виды которого будут обладать специфическими физиологическими свойствами, но будут представлены одинаковыми формами, лишь несколько отличающимися по размеру».

Идеи Рей-Лапкестера и Варминга нашли подтверждение и дальнейшее развитие в работе Цопфа «К морфологии дробянок». Все формы, описанные Коном, а также Bact. rubescens Рей-Ланкестера и Bact. sulfuratum Варминга, по его мнению, представляют собою только стадии развития одного вида, имевшего нитевидную форму и названного Beggiatoa roseo-persicina;

«Прогрессивное развитие,— полагает этот автор,—начинается с формы Micrococcus, затем появляются формы Bacterium и Bacillus; если эти последние остаются соединенными, то возникает форма Leptothrix. Регрессивное развитие должно итти в обратном направлении. Особи, входящие в зооглею, подвергаются таким же превращениям в процессе своего развития. Последовательная смена стадий не укладывается в какую- либ'? постоянную схему. Она определяется исключительно условиями среды. Эти стадии представляют собою лишь адаптированные формы». #

Впоследствии автор обобщил все эти заключения и распространил их на все классы бактерий в своей монографии «Дробянки (шизомицеты)» (Бреслау, 1883).

Совершенно очевидно, что представления о морфологии бактерий, господствующие в эту эпоху, оказали определенное влияние на рассмотренные нами работы. По одной из них, в основу которой положена классификация Кона, бактерии можно дифференцировать по форме, следуя принципам классификации Линнея. Другая говорит о том, что бактериальная клетка не имеет постоянной формы и не обладает специфическими особенностями, так как она легко изменяется под влиянием внешних условий. Такое понимание приписывает этим существам способность приспособляться, причем немедленно изменяется их форма. Таким образом, предмет нашей дискуссии завел нас в область этих старых споров, приглашая занять определенную позицию. Но это будет сделано только в конце нашей работы. В свете установленных фактов будет виднее, в какую сторону должны склоняться наши заш^рчения.

Нетрудно понять, почему большинство исследователей, не колеблясь, считали стадиями развития одного или двух видов все формы, населяющие сероводородные воды: их общие свойства, одни и те же места обитания, а также трудность их выделения почти что навязывали этот вывод исследователю. Но, несмотря на кажущуюся вероятность такого заключения, оно до тех пор остается гипотезой, пока цикл развития этих бактерий не будет выяснен прямым непосредственным наблюдением как единственным надежным средством для установления их генетических отношений.

Однако, рассмотренные нами работы не дают никаких доказательств того, что различные последовательные стадии связаны между собою непрерывной цепью превращений. Можно сказать заранее, что Рей-Ланкестер и Варминг согласятся с этой критикой, так как они рассматривают свои выводы как гипотезу. Что касается Цопфа, то он, действительно, упоминает несколько опытов, в которых для культивирования употреблялась свежая болотная вода; как раз в этой воде серобактерии не могут развиваться. Не имея представления об их физиологии, этот автор и не мог установить их цикл развития, и поэтому его данные также не согласуются с настоящей работой. Мы к этому еще вернемся при изложении данных наших собственных исследований.

К содержанию книги: Сергей Николаевич ВИНОГРАДСКИЙ - МИКРОБИОЛОГИЯ ПОЧВЫ. ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ