Экологическая микробиология изучает отношения внутри микробных сообществ, а также взаимоотношения микроорганизмов и макроорганизмов, совместно обитающих в общих биотопах

Популяция– совокупность особей одного вида микробов, занимающих относительно однородную среду обитания. Важной функцией любой популяции является способность к саморегулированию для поддержания численности, оптимальной для конкретных условий обитания. Популяция как относительно обособленная часть вида в изолированном состоянии в природе не встречается. Такой феномен, возможно, сконструировать только искусственно, например, вырастив чистую культуру бактерий в пробирке с питательной средой.

Биотоп – среда обитания микробов, которая состоит из живых (биотических) или абиотических природных компонентов, чаще всего из их суммы. Микробы находятся в прямых или косвенных взаимоотношениях со средой обитания.

Экологические факторы – элементы среды обитания или условия среды, на которые микроорганизмы реагируют теми или иными приспособительными реакциями. если значения экологических факторов, например температура, превышают максимальные возможности приспособительных реакций микроорганизмов, то такие значения являются летальными.

Биоценоз – совокупность популяций разных видов, связанных единой средой обитания (биотопом). Микробоценоз – совокупность разных видов микробов, обитающих в одном биотопе, например, ротовой полости.

Экосистема – является более высоким экологическим рангом и состоит из двух компонентов: 1) сообщества живых существ (биоценоза) и 2) среды из обитания (биотопа). На пример, естественная микрофлора тела вместе с организмом хозяина. Или микрофлора толстого кишечника и соответствующий участок желудочно-кишечного тракта.

Все природные биогеоценозы относятся к открытым системам. В отличии от замкнутых или закрытых систем, они обмениваются с соседними экосистемами веществом и энергией. В соответствии с первым и вторым началами термодинамики все живые организмы, также нормально функционирующие экосистемы, характеризуются высокой упорядоченностью своих компонентов. Они сохраняют определенный уровень энергии и тем противостоят энтропии, то есть необратимому рассеиванию ее в виде тепла.

Данная закономерность распространяется и на микроорганизмы, а также на симбиотическую экосистему, состоящую из макроорганизма и естественной микробиоты этого тела. Любое вмешательство в экосистему ведет к ее дезорганизации, вплоть до полной неупорядоченности структурных элементов. В итоге снижается устойчивость целостной системы к негативному действию внешних факторов. Весьма вероятна угроза развития состояния максимальной энтропии микробоценоза, которая может привести к гибели всей экосистемы.

Любая экосистема – лишь маленькая частица земной биосферы, которая является, по существу, суммой всех экосистем планеты, живой оболочкой Земли. Все живые существа в природе, в том числе и микроорганизмы, связаны с другими организмами в пределах своей экосистемы.

Если проанализировать взаимосвязи между различными популяциями микробов в каждом микробоценозе, то легко заметить, что тип этих связей определяется обычно пищевыми (трофический тип связи) «интересами».

По существу, тип связи обуславливает характер отношений между микроорганизмами разных видов в биоценозе. Не случайно два вида не могут сосуществовать, если они занимают ограниченную общую экологическую нишу и имеют единые пищевые интересы. При этом рост численности обоих видов будет лимитирован одинаковыми пространственными и пищевыми ресурсами.

Исследование экологии патогенных микроорганизмовпривлекло внимание исследователей к вопросу о возможности их размножения, а следовательно, и обитания в окружающей среде. Большую роль при этом сыграли факты, полученные при изучении поведения в объектах окружающей среды таких микроорганизмов, как иерсинии, лептоспиры, листерии, псевдомонады, легионеллы. Построенные на новых данных обобщения способствовали возврату в эпизоотологию и эпидемиологию представлений об особой группе инфекций, названных В.И.Терских /1958/ сапронозами.

Поскольку вероятность размножения некоторых патогенных бактерий в окружающей среде не вызывает в настоящее время сомнений, возникают естественные вопросы: как они могут размножаться в столь различных условиях обитания, включающих организмы теплокровных животных и человека, с одной стороны, и объекты окружающей среды – с другой, какие генетико-биохимические механизмы определяют столь большие адаптационные возможности бактерий, такую широкую их метаболическую пластичность?

Представленные материалы раскрывают новое направление исследований в экологии патогенных бактерий, генетическая программа которых обеспечивает им возможность обитать как в организме теплокровных животных и человека, так и в объектах окружающей среды, где они могут находиться под воздействием низких и непрерывно изменяющихся температур.

Отсутствие внимания к этой проблеме объясняется тем, что она находится в междисциплинарной сфере, стоит между общей и медицинской микробиологией. Общая микробиология, занимаясь сапрофитами, обитающими в холодных водах и почвах Земли, детально изучала их психрофилию, но естественно не уделяла внимания психрофильности патогенных микробов. Медицинская и ветеринарная микробиология глубоко изучили взаимоотношения патогенных микробов с организмом человека и животных, но почти не занимались вопросами обитания их в окружающей среде, поскольку вообще отрицалась их способность размножаться в ней.

В последние годы все чаще высказывается мысль, что наиболее типичные возбудители сапронозов – свободно живущие почвенные и водные микроорганизмы. В этой связи особый интерес представляют так называемые условно-патогенные микроорганизмы: к возрастающей их роли в инфекционной патологии животных сегодня приковано внимание многих специалистов. Вместе с тем остается в тени вопрос, откуда, из каких резервуаров животные и объекты его окружения черпают условно-патогенных бактерий, живут ли последние в природе независимо от животных и человека и, если да, то какие местообитания и экологические ниши занимают?

Закономерность сапрофитизма ряда патогенных микроорганизмов, значение психрофильности патогенов, случайность их паразитизма и универсальность «факторов патогенности» как адаптивных механизмов в обобщенной, концептуальной форме представлены впервые.

Синтез данных многих исследователей из разных научных дисциплин, результаты собственных исследований позволяет широко и глубоко освещать экологию патогенных микроорганизмов, демонстрируя новую теоретическую позицию интересную и полезную не только для студентов, но и для специалистов в области микробиологии, экологии, эпизоотологии и эпидемиологии.

Дата добавления: 2014-02-26; просмотров: 1172; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!