Развитие бактерий и грибов в черноземе при разных уровнях аэрации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.03, кандидат наук Горбачева, Мария Александровна

• Горбачева, Мария Александровна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Горбачева, Мария Александровна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА 1 СПЕЦИФИКА РАЗВИТИЯ БАКТЕРИЙ И ГРИБОВ В ПОЧВЕ

ГЛАВА 2 СПЕЦИФИКА РАЗЛОЖЕНИЯ ХИТИНА МИКРООРГАНИЗМАМИ В ПОЧВЕ ПРИ

РАЗНЫХ УРОВНЯХ АЭРАЦИИ

2 1 Хитин — один из наиболее распространенных полимеров в природе

2 2 Механизм деградации хитина в природе

2 3 Микроорганизмы, разлагающие хитин

ГЛАВА 3 РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ МЕЛКИХ ФОРМ БАКТЕРИЙ В ПРИРОДЕ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 4 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

4 1 Почва

4 2 Методика инкубации почвенных образцов

4 3 Методика проверки анаэробных условий 43 4 4 Методика определения численности и биомассы микроорганизмов методом

люминесцентной микроскопии

4 5 Методика учета численности бактерий с помощью метода «каскадной» фильтрации

4 6 Методика оценки жизнеспособности клеток бактерий in situ

4 7 Изучение морфологии и структуры клеток бактерий in situ

ГЛАВА 5 СПЕЦИФИКА РАЗВИТИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ В ЧЕРНОЗЕМЕ ТИПИЧНОМ (ЦЕЛИНА) ПРИ ВНЕСЕНИИ ХИТИНА В АЭРОБНЫХ И АНАЭРОБНЫХ УСЛОВИЯХ ПРИ

ТЕМПЕРАТУРЕ ИНКУБАЦИИ 18 °С

5 1 Бактерии 53 5 2 Актиномицеты 57 5 3 Грибы 59 5 4 Споры грибов 63 5 5 Биомасса мицелия и спор грибов

5 6 Доля прокариот

ГЛАВА б СПЕЦИФИКА РАЗВИТИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ В ЧЕРНОЗЕМЕ ТИПИЧНОМ (ЦЕЛИНА И ПАШНЯ) ПРИ ВНЕСЕНИИ ХИТИНА В АЭРОБНЫХ И АНАЭРОБНЫХ УСЛОВИЯХ

ПРИ ТЕМПЕРА ТУРЕ ИНКУБАЦИИ 28"С

6 1 Чернозем типичный (целина)

611 Бактерии

612 Грибы

6 2 Чернозем типичный (пашня)

6 2 1 Бактерии

62 2 Грибы

6 3 Отклик разных групп микроорганизмов в черноземе типичном (целина) при температуре

инкубации 18°С 78 6 4 Отклик разных групп микроорганизмов в черноземе типичном (целина) при температуре

инкубации 28°С 80 6 5 Отклик разных групп микроорганизмов в черноземе типичном (пашня) при температуре

инкубации 28°С

6 6 Факторный анализ 83 6 7 Оценка жизнеспособности почвенных бактерий в типичном черноземе (целина и пашня) с

помощью красителя LIVE/DEAD (L7012) при температуре инкубации 28 °С

ГЛАВА 7. СПЕЦИФИКА РАЗВИТИЯ БАКТЕРИЙ В ЧЕРНОЗЕМЕ ТИПИЧНОМ (ПАШНЯ) ПРИ ВНЕСЕНИИ ХИТИНА В АЭРОБНЫХ И АНАЭРОБНЫХ УСЛОВИЯХ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА

«КАСКАДНОЙ» ФИЛЬТРАЦИИ ПРИ ТЕМПЕРА ТУРЕ ИНКУБАЦИИ 28°С

7.1. Динамика численности бактерий по их размерам во всех слоях горизонта Айв горизонте В чернозема типичного (пашня)

7.2. Динамика общей численности всех групп бактерий по их размерам в ходе микробной сукцессии в аэробных и анаэробных условиях

7.3. Распределение бактерий по их размеру на всех стадиях микробной сукцессии

7.4. Изучение морфологии и структуры клеток бактерий in situ

7.5. Доля (%) биомассы доминирующих групп бактерий (>0,43 и >0,38 мкм)

7.6. Общая биомасса бактерий

7.7. Объем и диаметр бактериальных клеток

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Развитие бактерий и грибов в черноземе при разных уровнях аэрации»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы

Почва с микробиологической позиции представляет собой гетерогенную среду и не может рассматриваться как единая однородная среда обитания (Звягинцев, 1987). Благодаря своей структурированности и микрозональности, она должна быть изучена как набор различных макро-, мезо- и микросред, в каждой из которых создаются различные и часто прямо противоположные условия для развития отдельных групп микроорганизмов. Микро- и мезозоны разделены в пространстве и во времени. Во всех почвах и в разных почвенных горизонтах микрозональность основывается на локальном поступлении органических остатков и корневых выделений, а также на микрозональности распределения физико-химических условий и минералогических факторов. Во всех почвах и в разных почвенных горизонтах имеются аэробные и анаэробные макро-, мезо- и микрозоны, резко различающиеся по величине окислительно-восстановительного потенциала (Eh). Анаэробные условия могут сохраняться на протяжении больших временных периодов (Зайдельман, 1985; Орлов, 1987).

Однако до настоящего времени изучены в основном аэробные микроорганизмы и их активность в аэробных условиях, причем, главным образом, эта работа проводилась с использованием метода посева и изучались чистые культуры микроорганизмов. В то же время неоднократно отмечалось, что изучать микроорганизмы необходимо непосредственно в

почве (Виноградский, 1952; Звягинцев, 1987, 2005). В настоящее время такое изучение сукцессий микроорганизмов проводится, главным образом, на микрокосмах — почвенных образцах, поставленных в строго контролируемые условия температуры, влажности, аэрации и питания (Ро1уапзкауа, Zvyagintsev, 1995). В ходе микробной сукцессии изменения проходят вполне закономерно, в определенной последовательности, так что их можно исследовать. Начало сукцессии может быть наиболее просто задано увлажнением почвенного образца или внесением в почву различных органических веществ (сахаров, хитина, целлюлозы, лигнина).

В почвоведении и почвенной микробиологии анализ микробных сообществ способствует углублению понимания экологических функций почвы, связанных с ее биотой, детализирует такие аспекты экологии почв как структура почвенных микробных комплексов, их происхождение, трофические связи, баланс элементов питания. Микроорганизмы могут быть чуткими индикаторами различного рода антропогенных воздействий. Таким образом, для понимания микробиологических процессов, происходящих в почве и решения проблем охраны окружающей среды необходимо изучение микробных сукцессий в условиях, близких к нативным.

Цель исследования — изучить развитие микроорганизмов в почве в ходе микробной сукцессии, инициированной увлажнением, и увлажнением с внесением хитина, в микрокосмах с помощью метода люминесцентной микроскопии и «каскадной» фильтрации в аэробных и анаэробных условиях.

Задачи исследования:

1. Изучить динамику численности бактерий и длины грибного мицелия в аэробных и анаэробных условиях в черноземе типичном (целина, пашня) в ходе микробной сукцессии при температуре инкубации 18°С и 28°С с помощью метода люминесцентной микроскопии.

2. Сравнить отклик биомасс разных групп почвенных микроорганизмов на внесение субстрата (хитин) в аэробных и анаэробных условиях при температуре инкубации 18°С и 28°С.

3. Определить численность бактерий и распределение их доминирующих групп по размеру в аэробных и анаэробных условиях в черноземе типичном (пашня) с помощью метода «каскадной» фильтрации.

4. Определить объем и биомассу бактерий в аэробных и анаэробных условиях в верхнем слое горизонта Айв горизонте В чернозема типичного пахотного.

5. Установить связь между численностью разных групп микроорганизмов и стадиями сукцессии, горизонтами почвы, внесением субстрата и уровнем аэрации.

Научная новизна. Впервые было показано, что при температуре инкубации 18°С в анаэробных условиях в почве происходило развитие мицелия грибов, тогда как при температуре инкубации 28°С в анаэробных условиях бактерии развивались, но рост грибного мицелия отсутствовал. Было установлено, что уровень аэрации и слой почвы оказали решающее

воздействие на исследуемые группы микроорганизмов. В ходе микробной сукцессии практически все клетки бактерий были жизнеспособны. Изучение влияния аэробных и анаэробных условий на размер бактерий показало, что в анаэробных условиях клетки бактерий мельчали, резко возрастала численность их мелких форм, что приводило к увеличению биомассы последних.

Практическая значимость. Изучено влияние разных температур и уровней аэрации на рост и развитие почвенных бактерий, актиномицетов и грибов0, что дает возможность управлять их численностью и выделять популяции, которые будут развиваться в этих условиях. Преобладание мелких форм бактерий в анаэробных условиях показало, что в почве отсутствуют благоприятные условия для их развития. Данное исследование помогает расширить представления о предотвращении последствий неблагоприятных экологических ситуаций в почвах, связанных с антропогенным воздействием на них и тем самым поможет целенаправленно изменять экологическое состояние почв с помощью оценки функционирования микроорганизмов в желаемом направлении. Полученные данные о роли различных групп микроорганизмов в разложении хитина при разных уровнях аэрации могут быть использованы для характеристики разных почв, их горизонтов, а также для определения жизнеспособности прокариотных микроорганизмов в них. На основании этих показателей можно более точно установить сходство и различие не только разных почв, но и их горизонтов.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены на международных конференциях: «Ломоносов - 2008» (Москва, 2008г), «Ломоносов - 2009» (Москва, 2009г), Всероссийская научная конференция XIII Докучаевские молодежные чтения, (Санкт-Петербург, 20 Юг), «Ломоносов - 2012» (Москва, 2012г); I Всероссийская с международным участием школа-конференции молодых учёных «Современные проблемы микробиологии, иммунологии и биотехнологии» (Пермь, 2011 г), VI съезд Общества почвоведов имени В.В. Докучаева Всероссийская с международным участием научная конференция «Почвы России современное состояние, перспективы изучения и использования (Петрозаводск, 2012г), Международная ассамблея EGU -

2012 (Вена, Австрия, 2012г), Европейский конгресс микробиологов FEMS -

2013 (Лейпциг, Германия, 2013г).

Публикации. По теме исследований опубликованы 4 работы: 3 из них в изданиях, рекомендованных ВАК и 1 в сборнике, а также тезисы, изданные в материалах российских и международных конференций.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 135 страницах, состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, объектов и методов, заключения, выводов, списка литературы (195 источников, из них 108 на иностранных языках). Работа иллюстрирована 34 рисунками, содержит 2 таблицы.

Личный вклад автора в работу. Автором проведены аналитический обзор литературы, лабораторные эксперименты, а также микробиологические

анализы исследуемой почвы, интерпретация полученных результатов и статистическая обработка данных.

Автор благодарит д.б.н., профессора Д.Г. Звягинцева, сотрудников кафедры биологии почв: к.б.н. Т.А. Грачеву, к.б.н. Е.В. Лапыгину за помощь в проведении исследования, а таже автор выражает глубокую признательность д.б.н. Л.В. Васильевой (ИНМИ РАН) за помощь и консультации при работе по просвечивающей микроскопии и инженеру И.В. Матыченкову (Межкафедральная лаборатория электронной микроскопии Биологического ф-та МГУ) за помощь при работе по сканирующей микроскопии.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА 1. СПЕЦИФИКА РАЗВИТИЯ БАКТЕРИЙ И ГРИБОВ В ПОЧВЕ

Почва содержит огромный качественный и количественный пул микроорганизмов, в котором находятся самые разнообразные и наиболее приспособленные для данных условий виды организмов (Добровольский, Никитин, 1990; Тейт, 1991). Изучение особенностей жизнедеятельности биоты в почве необходимо для развития экологического знания о ней (Hornberg et al., 1999). Для этого проводятся исследования о разнообразии видового состава микробных комплексов, их биохимической активности и описание содержания микробной биомассы микроорганизмов в различных почвах, которые зависят от многих факторов: агрохимических показателей и хозяйственного использования территорий (Sysova, Panikov, 1993). Микробная биомасса — важный живой компонент почвы (Fry, 1990; Nannipieri, 1990). Ее запасы и структура — основная характеристика в экологических исследованиях (Herbert, 1990; Gray, 1990). Почва обладает высокой устойчивостью к неблагоприятным факторам благодаря наличию в ней « пула» микробной биомассы (Полянская, 1996). Необходимо знать запасы живых микроорганизмов в почвах разных типов и в их различных горизонтах. Благодаря прямым люминесцентно-микроскопическим методам в изучении запасов биомассы в почвах были достигнуты хорошие результаты (Князева и др., 1985). Микробную биомассу можно определить и непрямыми (физиологический, биохимический) методами (Паников и др., 1991; Ананьева

и др., 2008). Было отмечено, что полученные результаты микробной биомассы прямыми и непрямыми методами положительно коррелировали друг с другом (г=0,74-0,90). Показано, что микробная биомасса была выявлена в большем количестве в тундровой почве (8134 мкг С/г почвы и в меньшем в темно-каштановой почве (163 мкг С/г). При этом в пахотных аналогах микробная биомасса была ниже. В основном большую долю биоты составляли грибы. В тундровой, черноземной (целина, пашня), дерново-подзолистой (хвойный лес, луг, пашня) и серой лесной (лиственничный лес) почвах было проведено разделение вклада грибов и бактерий в субстрат-индуцированное дыхание (СИД) с использованием антибиотиков. Для почв с высоким содержанием органического вещества (тундровая, чернозем — 12 и 8% соответственно) оптимизирована процедура селективного ингибирования СИД, которая заключалась в применении высоких концентраций стрептомицина (50-120 мг/г почвы) и циклогексимида (50-80 мг/г почвы), и уменьшении навески анализируемого почвенного образца. В исследованных почвах был обнаружен доминантный вклад грибов (63-82%) в общее СИД. В почве естественных экосистем (0-5 см, без подстилки) величина отношения грибы/бактерии составила 4:3; 2:1; 1:5 и 1:5 для тундровой почвы, целинного чернозема, хвойного (дерново-подзолистая) и лиственничного (серая лесная) леса соответственно. В нижних слоях дерново-подзолистой (5-10 см) и серой лесной (48-58 см) почвы леса было обнаружено уменьшение содержания грибной и увеличение бактериальной компоненты в общем СИД (Beare et al., 1990; Hassink, 1993; Ананьева и др., 2006). Биомасса прокариот в отличии от

грибов составляет в разных почвах от 1% (каштановая почва) до 12% (серая лесная почва) (Полянская и др., 1995а, 19956).

Перспективным представляется сранительное изучение микробных комплексов в почвах антропогенных ландшафтов с таковыми в сохранных биотопах (Звягинцев, 2001; Полянская и др., 2001). Антропогенные воздействия влияют на видовой и количественный состав почвенных микроорганизмов (Ро1уашкауа, Zvyagintsev, 1995). Подобные сопоставления помогают оценить величину антропогенной нагрузки и последствий после их вмешательства. Так были получены данные о запасе суммарной биомассы микробного сообщества и ее метаболического состояния в черноземе типичном Молдавии. Было установлено, что в пахотном черноземе содержалось 419-1033 мкг С/г почвы, а в лесополосе — 1002-1432 мкг С/г почвы. Содержание микробной биомассы в лесополосе было в 2,1-2,9 раза больше, чем в пашне. Функциональная активность микробных сообществ чернозема была разнообразна, доминировали г-стратеги. Содержание активной части биоты в лесополосе составило 29,9%, а в пашне 9,8-21% (Фрунзе, 2013). Была проведена оценка содержания углерода микробной биомассы и кинетических характеристик дыхательного отклика микроорганизмов на внесение субстрата для черноземов под разными угодьями: пашней 10, 46 и 76 лет использования, залежью косимой, залежью некосимой и лесополосой. Микробная биомасса и доля микробного углерода в составе гумуса (Смик/Сорг) уменьшались в ряду: лесополоса-залежь косимая-пашня (10 лет) — пашня (46 и 76 лет). Пахотные почвы характеризовались

меньшим метаболическим разнообразием микробного сообщества и наибольшей долей микроорганизмов, способных к непосредственному росту на вносимой в почву глюкозе (Благодатский и др., 1987).

Исследовали луговато-черноземную почву в системе залежь-лесополоса-пашня. Было установлено, что длительное сельскохозяйственное использование черноземов приводило к уменьшению содержания общего азота и изменению состава микробного сообщества. В комплексе почвенных грибов возрастала доля фитопатогенов: Fusarium, Aspergillus ustus, Penicillium daleae, Penicillium rubrum. Ухудшалось фитосанитарное состояние почвы, что было подтверждено с помощью метода биотеста (Стахурлова и др., 2007). Черноземы характеризовались высоким плодородием, при их длительной распашке доля азота резко уменьшалась.

Широко распространенные на северо-востоке европейской части России болотные почвы являются природными биотопами с кислой реакцией среды (Широких и др., 2001, 2004). С помощью метода люминесцентной микроскопии была определена микробная биомасса в верховых и низинных торфяниках (Головченко и др., 2007). В верховых торфяниках преобладали по биомассе грибы (59-99%), а в низинных бактерии (89%) (Полянская и др., 1998). При осушении торфа биомасса грибов увеличивалась, при этом биомасса бактерий существенно не менялась (Dedysh et al., 2001, 2007). Было подтверждена потенциальная способность к азотфиксации и денитрификации в исследуемых биотопах. Изучение подобных экосистем очень важно, потому что запасы углерода в торфах способны быстро переходить в СО2 при

их нерациональном использовании. Продукция метана 115 Тг в год составляет 1/4 метана, поступающего ежегодно в атмосферу (Lang et al., 1995; Zelenevetal., 2000).

Почвенная кислотность и в частности ионы алюминия — один из существенных, но пока мало изученных факторов, влияющих на рост и развитие микроорганизмов. При изучении кислых почв было показано, что общие запасы микробной биомассы во всем профиле исследованных почв составили тысячи килограммов сухого органического вещества на гектар почвы (Широких и др., 2001). Коэффициент корреляции составил г — 0,56-0,96 между рН солевой вытяжки и значениями биомассы бактерий, грибов и мицелия актиномицетов в пределах одного горизонта (Широких и др., 2004). Наибольшая биомасса грибного и актиномицетного мицелия наблюдалась в почвах лесного биотопа (19,5 т/га). При этом мицелий актиномицетов равномерно распределялся по профилю, а мицелий грибов убывал с его глубиной. В пашне резко снижалась численность мицелия грибов и актиномицетов, но наблюдалось относительно равномерное распределение грибного мицелия по профилю, по-видимому, из-за постоянной распашки территорий (6,5 т/га). Численность бактерий в пашне также резко снижалась вниз по профилю (1-5% от общей биомассы) В структуре микроорганизмов преобладали грибы (Полянская и др., 1996).

Изучение ответа на различные нарушающие воздействия является распространенным методом исследования сложносоставных систем, таких как почва (Garcia et al., 2001; Epelde et al., 2008). В зависимости от целей и

типа исследования, могут использоваться как краткосрочные, так и долгосрочные нарушающие воздействия. Ранее было показано, что на изменение условий среды очень чутко реагирует микробоценоз почв, а изменения структуры микробного сообщества и спектра микробиологических показателей в максимальной степени подходят для диагностики изменений почвы. В условиях радиоактивного загрязнения отмечалась перестройка структуры микробного сообщества. Наблюдалось общее уменьшение численности представителей родов Aeromonas, Pseudomonas, Rhodococcus чувствительных к радиоактивному загрязнению, и увеличение численности миксобактерий и грибов (Степанов, 2012). Максимум биомассы микроорганизмов для дерново-подзолистой почвы под луговой растительностью составил 18,4 т/га, а для окультуренной дерново-подзолистой почвы — 8,2 т/га, для выработанного торфяника показатели еще ниже — 3,5 т/га (Полянская и др., 1995в).

Ненарушенные почвы характеризуются высоким содержанием микробной биомассы с абсолютным преобладанием эукариот (98 %). Высока при этом и общая численность бактерий ( Neerf е t al., 1998). Эти данные подтверждают результаты сукцессионной динамики микроорганизмов почв Центрального-черноземного биосферного заповедника им. Алехина. Была изучена микробная сукцессия в черноземе типичном при инициации увлажнением и внесением глюкозы. Исследовали численность грамотрицательных бактерий, максимум в развитии которых наблюдался к концу опыта, и было сделано предположение, что эти группы

микроорганизмов являются хитинофагами, разрушающими хитин, который появляется в почве после отмирания мицелия грибов к концу опыта (Полянская и др., 2008). Также в черноземе типичном при внесении хитина длина мицелия достигала от 250—1250 м/г на 1 г почвы (Полянская и др., 2010).

В почвоведении и почвенной микробиологии, кроме учета микробной биомассы в почве, необходимо проводить и анализ микробных сообществ, который способствует углублению понимания экологических функций почвы, связанных с ее биотой, детализирует такие аспекты экологии почв, как структура почвенных микробных комплексов, их происхождение, трофические связи, баланс элементов питания (Полянская и др., 2001, 2005). Одним из возможных способов такого изучения в почве является сукцессионный подход. Состав доминирующих форм бактерий и грибов по численности динамичен и изменяется во времени (Кочкина, 1981). Микробные сукцессии в почве поддаются более детальному изучению в модельных условиях, что достигается при работе с микрокосмами (почвенными образцами 50-500 г), помещенными в строго контролируемые условия (температура, влажность, питание). В эксперименте необходимо задать условия, которые дают начало протеканию сукцессии, увлажнение почвенного образца или внесение дополнительных органических субстратов (хитин, целлюлоза, глюкоза). При этом происходят достаточно закономерные изменения численности различных групп микроорганизмов (Кожевин 1989, 1992). Сначала повышается численность грибов, затем развиваются бактерии

и актиномицеты, что связано с использованием ими отмирающего мицелия грибов (Polyanskaya, Zvyagintsev, 1995).

Почвенные микроорганизмы являются основными агентами деструкции органических веществ, благодаря которым поддерживается гомеостаз экосистемы и биосферы в целом (Kjoller, 1982, 1994). Было показано, что внесение азота привело к увеличению численности и азотфиксирующей активности «подстилочных» бактерий. Почвенные бактерии практически не прореагировали на внесение азота, в то время как добавление сахарозы оказало на них ингибирующее воздействие. Оно проявилось в явном снижении функционального разнообразия за счет нарушения потребления других источников углерода, особенно органических кислот (Добровольская и др., 2012) Плодородие почв также зависит от взаимодействия природных и антропогенных факторов, ведущая роль при этом принадлежит микроорганизмам. Повышенная активность микроорганизмов приводит к очень быстрому разложению органического вещества, его минерализации, и возникает его недостаток в почве. Было показано, что рыхление способствует повышению полифенолоксидазной активности (Morgan et al., 1991). Этот фермент есть почти у всех почвенных микроорганизмов, он отражает общую активность почвенной микрофлоры. Также в этот момент своего максимума достигает и целлюлозоразлагающая активность, при этом микробное сообщество, в котором преобладали бактерии родов Bacillus и Micrococcus, менялось, и начинали преобладать грибы рода Penicillium и Aspergillus (Мирчинк, Паников, 1985; Мирчинк,

1988). Было показано, что применение ресурсосберегающих технологий рыхления, прямого посева и постоянной мелкой обработки увеличивает микробиологическую активность почвы и способствует повышению её плодородия.

Во всех почвах и в разных почвенных горизонтах имеются аэробные и анаэробные макро-, мезо- и микрозоны, резко различающиеся по величине окислительно-восстановительного потенциала (ЕЬ). Анаэробные условия могут сохраняться на протяжении больших временных периодов (Зайдельман, 1985; Орлов, 1987). Почва является средой, где часто создаются восстановительные условия, как правило, они преобладают в болотных и пойменных почвах. Традиционно считается, что бактерии могут функционировать при разных уровнях аэрации в почве. Грибы могут развиваться в условиях ограниченного поступления кислорода за счет брожения при наличии доступных Сахаров (Орлов, 1987). За счет того, что грибы доминируют по биомассе (более 98 %) они неизбежно попадают в аэробные и анаэробные зоны в почве (Полянская, Звягинцев, 2005). Так, длина мицелия грибов в торфяных почвах достигала от нескольких сотен метров до полутора тысяч метров на 1 г почвы (Кураков и др., 2008).

Грибы — это гетеротрофные микроорганизмы, которые обладают мощными комплексами гидролаз и способны к деструкции сложных полимеров, таких как лигнин и целлюлоза (Марфенина, 1994; Звягинцев и др., 2005). Они в основном являются аэробными микроорганизмами, поэтому в любых экспериментах, в которых участвуют грибы и меняется уровень

аэрации, возникают вопросы (Stahl et al., 1995, 1996). Есть несколько сообщений о выделении микроскопических грибов Fuzarium solani, Trichoderma harzianum из почвы, торфа и органических материалов при анаэробных условиях (Wainwright et al., 1994; Marchant et al., 1994). Известно, что для грибов факторы, ограничивающие их рост — это анаэробиоз, повышенная кислотность, недостаток элементов минерального питания, токсичность фенольных соединений (Schnurer et al., 1985). Осушение торфяников приводит к улучшению деструкции торфа, гриб Lyophyllum palustre способен проникать в клетку сфагнума и тем самым разрушать мох как бы изнутри, при этом клеточная стенка у мха распадается на части (Watson et al., 1977; Widden et al., 1977). При перемешивании слоев торфа за счет хорошей аэрации ускоряется его деструкция, резко возрастает биомасса бактерий и грибов (Добровольская и др., 1991). Было показано, что спорообразующие бактерии могут активно участвовать в процессах разложения растительных полисахаридов в верховых торфяных почвах, характеризующихся низкими температурами и недостатком кислорода. Развитие актиномицетов ингибируется низкими температурами и становится возможным лишь при повышении уровня аэрации (Головченко и др., 2007; Норовсурэн и др., 2007; Кухаренко и др., 2010, Полянская и др., 2010).

Выдерживание образцов торфа в анаэробных условиях показало, что жизнеспособность грибного мицелия сильно не снизилась, но незначительно его количество уменьшилось, что подтверждает факт того, что грибы способны переключаться на другой путь получения энергии в условиях

анаэробиоза. Кроме того, уменьшение мицелия грибов происходит еще и из-за накопления им токсических соединений, спиртов, фенольных соединений.

На распространение и развитие грибов существенное воздействие может оказывать диоксид углерода, содержание которого часто возрастает в защемленных почвенных порах гидроморфных почв в сотни раз по сравнению с воздухом атмосферы. Диоксид углерода в концентрациях более 10% ингибировал рост чистых культур многих грибов. Одновременно среди микромицетов имелись виды, устойчивые к очень высоким концентрациям диоксида углерода — Gliocladium roseum, G. vir ens, Mucor hiemalis, Zygorhynchus moel легко переносят атмосферу C02 = 20-30%, Fusarium oxysporum и F. roseum — до 70%, рост Aspergillus flavus, A. niger наблюдали при содержании С02 = 87%. Большинство протестированных грибов ускоряли рост при концентрациях С02 менее 5-10% и низком уровне кислорода (до 1-2%). Были обнаружены различия в составе видов факультативно-анаэробных грибов в почвах различных типов. В верховых торфяниках и дерново-аллювиальных почвах преобладали виды рода Trichoderma, в черноземных почвах, солончаке и солонцеватых почвах виды рода Fusarium, в дерново-подзолистых, серых лесных, аллювиально-луговых почвах и низинных торфяниках — мукоровые грибы. Было также обнаружено, что способность к росту в анаэробных условиях присутствовала у тех видов, про которые раньше считали, что они исключительно аэробы (Кураков и др., 2008; Кураков и др., 2011). Кроме этого, было отмечено, что мицелиальные грибы лучше разлагали органическое вещество при низких

температурах (Мунбулит и др., 1985). При изучении сфагновых болот Канады в модельных экспериментах было показано, что бактерии и грибы участвовали в этих процессах, но при температуре 14°С этот процесс деструкции проходил лучше, чем при 20°С (ТЬогшапп е1 а1., 2001, 2004). При анаэробной инкубации 18 °С образцов чернозема типичного наблюдалось увеличение длины грибного мицелия в 3 раза в слое 0-10 см горизонта А (Полянская и др., 2010). Также было изучено влияние различных факторов на численность основных групп микроорганизмов в почве. Показано, что наиболее значимым фактором являлись слой почвы и уровень аэрации (Полянская и др., 2005, 2010).

При исследовании штаммов грибов, изолированных из Арктики и Антарктики, было отмечено наличие темноокрашенных грибов, что говорит об адаптации микромицетов к низким температурам (Кирцидели, Томилин,1997; Кочкина и др., 2001).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Горбачева, Мария Александровна, 2013 год

ЛИТЕРАТУРА

ЛИТЕРАТУРА

1. Ананьева Н.Д., Полянская JI.M., Сусьян Е.А., Васенкина И.В., Вирт С., Звягинцев Д.Г. Сравнительная оценка микробной биомассы почв определяемой прямым микроскопированием и методом субстрат — индуцированного дыхания // Микробиология. 2008. Т.77. №3. С. 404412.

2. Ананьева Н.Д., Полянская Л.М., Стольникова Е.В., Звягинцев Д.Г. Соотношение биомассы грибов и бактерий в профиле лесных почв // Известия РАН. Сер. Биологическая. 2010. №3. С.308-317.

3. Белова Э.В., Манучарова H.A., Степанов А.Л., Полянская Л.М. Разложение хитина микробами в различных почвах//Почвоведение. 2006. №9. С.975-979.

4. Благодатский С.А., Благодатская Е.В., Горбенко А.Ю., Паников Н.С. Регидратационный метод определения биомассы микроорганизмов в почве // Почвоведение. 1987. №4. С.64-73.

5. Вайнштейн М.Б., Кудряшова Е.Б. О Наннобактериях. // Микробиология 2000. Т.69. №2. С. 163-174.

6. Виноградский С.Н. Микробиология почвы. М.: Изд-во АН СССР, 1952. 350 с.

7. Воробьев A.B., Манучарова Н.А.,Ярославцев A.M., Белова Э.В., Звягинцев Д.Г., Судницын И.И. Состав хитинолитического микробного комплекса и его влияние на разложение хитина при различных уровнях влажности//Микробиология. 2007. Т.76.№ 5.С. 632-638.

8. Гальбрайх Л.С. Хитини хитозан: строение, свойства, применение// М.: Химия, 2001. 256 с.

9. Головченко A.B., Тихонова Е.Ю., Звягинцев Д.Г. Численность, биомасса, структура и активность микробных комплексов низинных и верховых торфяников // Микробиология. 2007.том.76. №5. С.711-719.

10. Гузев B.C., Звягинцев Д.Г. Биометрический анализ клеток бактерий в почвах // Микробиология. 2003. Т.72. №2. С. 221-227.

11. Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология // Изд-во «Академия»,2005.

12. Дмитриев В.В., Сузина Н.Е., Русакова Т.Г., Гиличинский Д.А. Дуда В.О. Ультраструктурные особенности природных форм микроорганизмов, изолированных из грунтов вечной мерзлоты Восточной Сибири методом низкотемпературного фракционирования // Доклады Академии Наук. 2001. Т.378.№6.С.846-849.

13. Дмитриев В.В., Сузина Н.Е., Русакова Т.Г., Петров П.Ю., Олейников Р.Р.,Есикова Т.З., Холоденко В.П., Дуда В.И., Воронин A.M. Электронно-микроскопическое обнаружение и характеристика ноноформ бактерий in situ в экстремальных биотопах // Микробиология. 2008. Т.77. №1. С. 46-54.

14. Добровольский Г.В., Никитин Е. Д. Функции почв в биосфере и экосистемах. М.: Наука, 1990. 261 с.

15. Добровольская Т.Г., Полянская JI.M., Головченко A.B., Звягинцев Д.Г., Смагина М.В. Микробный пул в торфяных почвах // Почвоведение. 1991. №7. С. 69-77.

16. Добровольская Т.Г., Головченко A.B., Кухаренко О.С. Структура микробных сообществ верховых и низинных торфяников Томской области // Почвоведение. 2012. № 3. С. 317-326.

17. Дорошенко Е.А., Зенова Г.М., Звягинцев Д.Г., Судницын И.И., Спорообразование и мицелиальный рост стрептомицетов при различных уровнях влажности // Микробиология. Т. 74. №6. 2005.С.795-799.

18. Дуда В.И., Сузина Н.Е., Акимов В.Н., Вайнштейн М.Б., Дмитриев В.В., Баринова Е.С., Абашина Т.Н., Олейников P.P., Есикова Т.З., Воронин A.M. Особенности ультраструктурной организации и цикла развития почвенных ультрамикробактерий, относящихся к классу Alphaproteobacteria // Микробиология. 2007. Т. 76. №5. С.652-661.

19. Егорова Е.В. Влияние отходов биотехнологического производства антибиотиков на агрохимические свойства и ферментативную активность дерново-подзолистой почвы. // Вест. Московского университета. Сер. 17.почвоведение. 2004. №3. С. 48-52.

20. Зайдельман Ф.Р. Гидрологический режим почв Нечернозёмной зоны. М: Наука, 1985.

21. Звягинцев Д.Г. Подготовка почв с помощью ультразвука к количественному учету микроорганизмов // Вест. МГУ, серия биологическая почвоведение. 1968. № 3. С. 127-129.

22. Звягинцев Д. Г. Почва и микроорганизмы. М.: МГУ, 1987. 256 с.

23. Звягинцев Д.Г. Микробное разнообразие в наземных экосистемах / Тезисы Всероссийской конференции «Микробиология почв и земледелие» Санкт-Петербург. 1998. с.52.

24. Звягинцев Д.Г. Перспективы развития биологии почв / Труды Всероссийской конференции «Перспективы развития почвенной биологии».2001. С. 10-21.

25. Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М. Билогия почв // М.: изд-во МГУ, 2005. 328 с

26. Звягинцев Д.Г., Зенова Г.М., Судницын И.И., Напольская К.Р., Белоусова М.А. Динамика прорастания спор и роста мицелия стрептомицетов в условиях низкой влажности // Микробиология. 2009. том 78. №4. С.491-495.

27. Звягинцев Д.Г., Зенова Г.М., Судницын И.И., Грачева Т.А., Лапыгина Е.Е., Напольская К.Р., Судницына А.Е. Развитие актиномицетов в бурой полупустынной почве при низком давлении влаги // Почвоведение. 2012. №7. С.799-806.

28. Кирцидели И.Ю., Томилин Б.А. Почвеные микромицеты Архипелага Северная Земля // Микология и фитопатология. 1997. Т.31. №6. С. 1-6.

29. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 222 с.

30. Князева И.Н., Полянская Л.М., Кожевин П.А., Звягинцев Д.Г. Учет почвенных микроорганизмов с помощью микроскопии при низкой численности объектов // Вестн. Моск. ун-та Сер. Почв. 1985. Т.2. С. 6270.

31. Кожевин П.А., Полянская Л.М., Звягинцев Д.Г. Динамика развития различных микроорганизмов в почве // Микробиология. 1979. Т.48. №4. с.490-494.

32. Кожевин П. А. Микробные популяции в природе. М.: МГУ, 1989. 175 с.

33. Кожевин П.А. Динамика микробных популяций в почве // Вестн. МГУ. Серия Почвоведение. 1992.№2. С.39-56.

34. Костина Н.В., Степанов А. Л., Умаров М.М. Изучение комплекса микроорганизмов, восстанавливающих закись азота в почве // Почвоведение. 1993. № 12. С.72-76.

35. Кочкина Г.А., Иванушкина Н.Е., Карасев С.Г. Микромицеты и актинобактерии в условиях многолетней и естественной криоконсервации//Микробиология. 2001. Т.70. №3. С.412^420.

36. Кочкина Г.А. Сукцессии почвенных микроорганизмов и место в них конкретных микробных популяций: Автореф. Дис. канд. биол. наук, М.: Изд-во МГУ, 1981. 24 с.

37. Красильников H.A. О неклеточных формах у микроорганизмов // Успехи современной биологии. 1954. Т.54. Вып.6. С. 22-32.

38. Кураков A.B., Лаврентьев Р.Б., Нечитайло Т.Ю., Голышин П.Н., Звягинцев Д.Г. Разнообразие факультативно анаэробных мицелиальных микроскопических грибов в почвах // Микробиология. 2008. Т.77. №1.С. 103-112.

39. Кураков A.B., Хидиров К.С., Садыкова B.C., Звягинцев Д.Г. Способность к анаэробному росту и активность спиртового брожения у микроскопических грибов // Прикладная биохимия и микробиология. 2011. том. 47. №.2. С. 187-193.

40. Кухаренко О.С., Павлова Н.С.,Добровольская Т.Г., Головченко A.B., Зенова Г.М., Початкова Т.Н., Звягинцев Д.Г. Влияние аэрации и температуру на структуру бактериальных комплексов верхового торфяника // Почвоведение. 2010. №.5. С.614-620.

41. Ленгелер И., Древе Г., Шлегель Г. Современная микробиология прокариоты в 2-х т. М.: Мир 2005. Т.2 С. 210-211.

42. Лукачева Е.Г., Власенко А.Н.. Чернов И.Ю., Манучарова H.A. Характеристика филогенетической структуры гидролитического прокариотного комплекса в почвах // Известия РАН. Сер. Биологическая. 2013. № 1. С.24-31.

43. Луста К.А., Фихте Б.А. Методы определения жизнеспособности микроорганизмов//Пущино. 1990. 186 с.

44. Лысак Л.В., Лапыгина Е.В., Кононова И.А., Звягинцев Д.Г. Численность и таксономический состав ультрамикробактерий в почвах//Микробиология. 2010. Т. 79. № 3.C.429-431.

45. Манучарова H.A., Власенко А.Н., Турова Т.П., Пантелеева А.Н., Степанов А.Л., Зенова Г.М. Термофильный хитинолитический комплекс бурой полупустынной почвы // Микробиология. 2008. №5. С. 683-640.

46. Манучарова H.A., Добровольская Т.Г., Степанов А.Л. Таксономический состав денитрифицирующих бактерий в дерново-подзолистой почве// Микробиология. 2000. Том 69. №2. С.286-289.

47. Манучарова H.A., Степанов А.Л., Умаров М.М. Особенности микробной трансформации азота в водопрочных агрегатах почв разных типов//Почвоведение. 2001. №10, С. 1261-1267.

48. Марголина Н.Я., Александровский А.Л., Ильичев Б.А. Возраст и эволюция черноземов. М. Наука, 1988. 144 с.

49. Марфенина О.В. Микологический мониторинг почв: возможности и перспективы//Почвоведение. 1994.№1. С.75-80.

50. Мелентьев А.И., Актуганова Э.Г., Галимзянова Н.Ф. Роль хитина в проявлении антигрибной активности штаммов Bacilus sp. 137. II Микробиология. 2001. №5 С. 637-641.

51. Методы почвенной микробиологии и биохимии / под ред. Д.Г. Звягинцева. М: Изд-во Моск. ун-та, 1991. 304 с.

52. Мирчинк Т.Г. Почвенная микология. М.: МГУ, 1988. 224 с.

53. Мирчинк Т.Г., Паников Н.С. Современый подходы к оценке биомассы и продуктивности грибов и бактерий в почве // Успехи микробиологии. 1985. Т.20. С. 198-226.

54. Мулюкин А.Л., Сузина Н.Е., Дуда В.И., Эль-Регистан Г.И. Структурное и физиологическое разнообразие цистоподобных покоящихся клеток бактерий рода Pseudomonas // Микробиология. 2008. Т.77. №4. С.512-523.

55. Мунблит В.Я., Тальрозе B.JL, Трофимов В.И. Термоинактивация микроорганизмов. М.: Наука, 1985. 264 с.

56. Наумова Н.Б., Кайкман П. Разнообразие бактериальной ДНК и биомасса бактерий в аллювиально-луговой почве при длительном внесении удобрений // Почвоведение. 2001. № 6. С. 700-707.

57. Новогрудский Д.М. О фильтрующихся формах азотобактера// Микробиология. 1935. Т.4.Вып.2.С. 176-192.

58. Норовсурэн Ж., Зенова Г.М., Мосина JI.B. Актиномицеты в ризосфере растений полупустынных почв Монголии // Почвоведение. 2007. №4. С 457^60.

59. Орлов Д.С. Комплексная химическая характеристика почв Нечерноземья / Под. ред. Д.С. Орлова. М: Изд-во Московского университета, 1987. 118с.

60. Паников Н.С., Палеева М.В., Дедыш С.Н., Дорофеев А.Г. Кинетические методы определения биомассы и активности различных групп почвенных микроорганизмов //Почвоведение. 1991. № 8. С. 109-120.

61. Панкратов Т.А., Белова С.Э., Дедыш С.Н. Оценка филогенетического разнообразия прокариотных микроорганизмов в сфагновых болотах с использованием метода FISH. // Микробиология. 2005. Е. 74. №6 С.831-837.

62. Полянсая JI.M. Популяция Streptomyces olivicinereus в почвах разных типов // Дисс. канд. биол.наук. М: МГУ, 1978, 136 с.

63. Полянская JI.M. Микробная сукцессия в почве: Автореф. дис. докт. биол. наук. М.: МГУ,1996. 96с.

64. Полянская JI.M. Прямой микроскопический подсчёт спор и мицелия грибов в почве // Тез. конф. «Изучение грибов в биогеоценозах». Свердловск. 1988. 30с.

65. Полянская JI.M., Гейдебрехт В.В., Звягинцев Д.Г. Биомасса грибов в различных типах почв // Почвоведение. 1995а. № 5. С.566-572.

66. Полянская JI.M., Гейдебрехт В.В., Степанов A.JI., Звягинцев Д.Г. Распределение численности и биомассы микроорганизмов по

профилям зональных типов почв // Почвоведение. 1995 б. № 3. С. 322328.

67. Полянская JI. М., Гейдебрехт В. В.,Чернов И.Ю., Початкова Т.Н., Звягинцев Д Г. Репрезентативность данных о структуре микробных сообществ // Почвоведение. 2005. С.92-97.

68. Полянская JIM., Головченко A.B., Звягинцев Д.Г. Микробная биомасса в почвах // Доклады АН РАН. 1995в. Т.344. N6. С.846-848.

69. Полянская JI.M., Головченко A.B., Звягинцев Д.Г. Определение жизнеспособности грибных пропагул в почве // Микробиология. 1998. Т67. № 6.С.832-836.

70. Полянская Л.М., Горбачева М.А., Милановский Е.Ю., Звягинцев Д.Г. Развитие микроорганизмов в аэробных и анаэробных условиях в черноземе // Почвоведение. 2010. №3. С.356-360.

71. Полянская Л.М., Горбачева М.А., Звягинцев Д.Г. Размеры бактерий в черноземе в ходе микробной сукцессии при инкубировании почвы в аэробных и анаэробных условиях // Почвоведение. 2012. № 11. С.1181-1187.

72. Полянская Л.М., Городничев Р.Б., Звягинцев Д.Г. Размеры клеток бактерий в почвах, определяемые методом «каскадной» фильтрации// Известия РАН. Сер.биологическая. 2013. № 1. С. 1-8.

73. Полянская Л.М., Звягинцев Д.Г. Содержание и структура микробной биомассы как показатель экологического состояния почв // Почвоведение. 2005. №6. С.706-714.

74. Полянская Л.М., Иванов К.Е. Гузев B.C., Звягинцев Д.Г. Оценка динамики численности грамотрицательных бактерий в почве // Микробиология. 2008. т. 77

75. Полянская Л.М., Милановский Е.В., Звягинцев Д.Г. Экспериментальное моделирование микробной сукцессии в образцах чернозема в аэробных и анаэробных условиях // Почвоведение. 2004. №9. С. 1109-1114.

76. Полянская Л.М., Полянский М.Р., Гейдебрехт В.В. Современные представления о функционировании микробных сообществ в почвах //

Труды Всеросийской конференциии "Перспективы развития почвенной биологии". 2001. С. 171-177.

77. Соина B.C., Лысак Л.В., Конова И.А., Лапыгина Е.В., Звягинцев Д.Г. Электронно-микроскопическое изучение ультрамикробактерий (наноформ) в почвах и подпочвенных отложениях // Почвоведение. 2012. №Ц. С.1188-1198.

78. Степанов А.Л., Цветнова О.Б., Паников С.Н. Изменение структуры микробного сообщества под влиянием нефтяного и радиоактивного загрязнения // Почвоведение 2012. №12. с.1320-1324

79. Стахурлова Л. Д., Свистова И. Д., Щеглов Д.И. Биологическая активность как индикатор плодородия черноземов в различных биогеоценозах // Почвоведение. 2007.С.769-774.

80. Сузина Н.Е., Мулюкин А.Л., Козлова А.Н., Шорохова А.П., Дмитриев В.В., Баринова Е.С., Мохова О.Н., Эль-Регистан Г.И., Дуда В.И. Тонкое строение покоящихся клеток некоторых неспорообразующих бактерий // Микробиология. 2004. Т.73. №4. С516-529.

81. Тейт P.III Органическое вещество почвы: биологические и экологические аспекты. М.: Мир, 1991. Т. 3. 400 с.

82. Умаров М.М., Кураков A.B., Степанов А.Л. Микробиологическая трансформация азота в почве. М.:ГЕОС, 2007. 138 с.

83. Фрунзе С.Н. Сумарная микробная биомасса и метаболическое состояние микроорганизмов в черноземе типичном Молдавии // Почвоведение. 2013. №4. С.454.

84. Широких И.Г., Широких A.A., Родина H.A. Плотность микробного заселения корней различных сортов ячменя в кислой и известкованной дерново-подзолистой почве // Почвоведение. 2001. №9. С. 1097-1101

85. Широких И.Г., Широких A.A., Родина H.A., Полянская Л.М., Бурканова O.A. Влияние кислотности почвы и токсичности алюминия на структуру микробной биомассы в ризосфере ячменя // Почвоведение. 2004.№8. С.961-966.

86. Шлегель Г. Общая микробиология // Мир, 1987. 414с.

87. Ярославцев A.M., Манучарова Н.А., Степанов А.Л., Звягинцев Д.Г., Судницын И.И. Микробное разложение хитина в почвах при различных уровнях влажности // Почвоведение. 2009.№7. С.857-899.

88. Akerman К.К, Kuronen I, Kajander Е.О. Scanning electron microscopy of nanobacteria-novel biofilm producing organisms in blood // Scanning. 1993. V. 15. Suppl. III. P. 90-91.

89. Amann R.I., Ludwig W., Schleifer K.H. Phylogenetic Identification and in situ Detection of Individual Microbial Cells without Coltivation // Microbiol. Rev. 1995.V. 59.№ 1. P. 143-169.

90. Anderson J.P.E., Domsch K. Ratios of microbial biomass carbon to total organic carbon in arable soils // Soil Biol. Biochem. 1989. № 21. P.471-479.

91. Bae H.C., Cota-Robles E.H., Casida L.E. Microflora of soil as viewed by transmission electron microscopy // Appl. Microbiol. 1972. V.23. P. 637648.

92. Beare M.H., Neely C.L., Coleman D.C., Hargrove W.L. A substrate -induced respiration (SIR) method for measurement of fungal and bacterial biomass on plant residues // Soil Biol. Biochem. 1990. V.22. P.585-594.

93. Bohlool B.B., Schmidt E.L. The immunofluorescence approach in microbial ecology // Adv. Microb. Ecol. /М. Alexander, ed. // Plenum Press. New York. 1980. V.4. P.203-241.

94. Bottomley P.J. (1994) Light microscopic methods for studying soil microorganisms. In: Methods of soil analisis. Part 2. Microbiological and biochemical properties. (SSSA book series 5) Soil Sciense .Society of America.Madison. Wis. P. 81-105.

95. Bowden W.B. Comparison of two direct-count techniques for enumerating aquatic bacteria // Appl. Environ. Microbiol. 1977. V.33. P. 1229-1232.

96. Boyer J.N. Aerobic and anaerobic degradation and mineralization of С14-Thitin by water column and sedimentinocula of the York-river estuary, Virginia // Applied and environmental microbiology. Jan. 1994. P. 174-179. 9. Chen K.S., Lee K.K. & Chen H.C. A rapid method for detection

97. Bratos-Perez M.A., Sanchez P.L., de CruzS.G., Villacorta E., Palacios I.F., Fernandez-Fernandez J.M., Stefano S.D., Orduna-Domingo A., Carrascal

Y, Mota P., Martin-Luengo C, Bermejo J., San Roman J.A., Rodrtguez-Torres A., Femandez-Aviles F. Association between self-replicating calcifying nanoparticles and aortic stenosis: a possible link to valve calcification // Eur. Heart. J. 2008. V. 29. P. 371-376.

98. Caldwell D.E., Korber D.R., Lawrence J.R. (1992a) Imaging of bacterial cells by fluorescence exclusion using scanning confocal laser microscopy. J Microbial Methods 15: 249-261.

99. Caldwell D.E., Korber D.R., Lawrence J.R. (1992b) Confocal laser microscopy and computer image analisis in microbial ecology / Adv Microb Ecol 12:1-67. J Microbial Methods 15: 249-261

100. Casida L.E. Infrared color photograph: Selective demonstration of bacteria // Science. 1968. V.159. P. 199-200.

101. Casida L.E. Microorganisms in unamended soil as observed by various forms of microscopy and staining // Appl. Microbiol. 1971. V.21. P. 10401045.

102. Casida L.E. Continuously variable amplitude contrast microscopy for the detection and study of microorganisms in soil // Appl. Environ. Microbiol. 1976. V.31.P. 605-608

103. Chrzanowski T. H., Crotty R. D., Hubbard J.G., Welch R.P. Applicability of the fluoresceindiacetate method of detecting active bacteria in freshwater // Microb. Ecol. 1984. V.10. P. 179-185.

104. Ciftcioglu N, Bjorklund M., Kuorikoski K, Bergstrom K, Kajander E.O. Nanobacteria: an infectious cause for kidney stone formation // Kidney Int. 1999. V. 56. P. 1893-1898.

105. Coleman A. Enhanced detection of bacteria in natural environments by fluorochrome staining of DNA //Limnol. Oceanogr. 1980. Vol. 25. P. 948951.

106. Costerton J.W., Irvin R.T., Cheng K.J. The bacterial glycocalyx in nature and disease //Annu. Rev. Microbiol. 1981. V.35. P.299-324.

107. De Boer W., Klein Gunnewiek, Lafeber P., Janse J.D., Spit B.E., Woldendorp J.W. Antifungal properties ofchitinolytic dune soil bacteria // Soil Biol. Biochem. 1998. V. 30. P. 193-203.

108. Dedysh S.N., Derakshani M, Liesak W. Detection and enumeration of methanotrophs in acidic Sphagnum peat by 16S rPNA fluorescence in situ hibridisation, including the use of newly developed oligonucleotide probes for Methylocella palustris // Appl. Environ. Microbiol. 2001. V. 67. P.4850-4857.

109. Dedysh S.N., Belova S.E., Bodelier P.L.E., Smirnova K.V. Khmelenina V.N., Cidthaisong A., Trotsenko Y.A., Liesack W., Dunfield P.F. Methylocystis heyeri sp. Nov., a novel type II metanotrophic bacterium possessing « signature» fatty acids of type I methanotrophs // Int. J. Syst. Microbiol. 2007. V.57. P. 472-479.

110. Devereux R., Willis S.G., Hines M.E. Genome sizes Desulfovibrio desulfuricans, Desulfovibrio vulgaris, Desulfovibrio propionicus estimated by pulsed-field electroforesis of linearized chromosomal DNA // Curent Microbiol. 1997. V. 34. P. 337-339.

111. Diaz-Ravina M., Carballas T., Acea M.J. Microbial biomass and metabolic activity in four acid soils // Soil Biol. Biochem. 1988. V. 20. № 6. P. 817823.

112. Dorman C.J. Flexible response: DNA supercoiling transcription and bacteria adaptation to ebvironmental stress // Trends Microbiol. 1996. V.4. P.214-216.

113. Elorsa M.V., Rico H., Sentandrey R. Calcofluor white alters the assembly of chitin fibrils in Saccharomycetes cerevisiae and Candida albicans cells.//J.Gen.Microbiol. 1983. V.129. P217-223.

114. Eltarabily K.A., Soliman M.H., Nassar A.H., Alhassani H.A. Biologycal control of Sclerotinia minor using a chitinolytic bacterium and actinomycetes Plant Pathology. 2000. V. 49. Iss 5. P. 573-583.

115. Epelde L., Hernandez - Allica J., Becerril J. M., Blanco F., Garbisu C. (2008). Effects of chelates on plants and soil microbial community: comparison of EDTA and EDDS for lead phytoextraction. Sei. Total Environ. 401 21-28. doi: 10.1016/j.scitotenv.2008.03.024.

116. Fogg G.E. Algal culture and phytoplankton ecology. - Madison: Univ. of Wisconsin Press. 1966.

117. Folders A., Roelofs T., Bitter Characterization of Pseudomonas aeruginosa chitinase a gradually secreted protein // Bacteriol. 2001. V. 183. № 24. p. 7044-7052.

118. Folk R.L., Lynch F.L. The possible role of nannobacteria (dwarf bacteria) in clay-mineral diagenesis and the importance of careful sample preparation in high-magnification SEM study // J Sed Res. 1997. 67. P. 583-589.

119. Folk R.L. SEM imaging of bacteria and nannobacteria in carbonate sediments and rocks. // J. Sediment. Petrol. 1993.V.63. P. 990-999.

120. Frey S.D., Elliot E.T., Paustian K. Bacterial and fungal abundance and biomass in conventional and no_tillage agroecosystems along two climatic gradients // Soil Biol. Biochem. 1999. V. 31. № 4. P. 573-585.

121. Fry J.C. Direct methods and biomass estimation //Methods in Microbiology / R. Grigorova and Y. K. Norris. Eds. Acad. Press. London. 1990. Vol. 22. P. 41-81.

122. Gray T.R. (1990) Methods for studying the microbial ecology of soil. Methods Microbiol 22: 309-342.

123. García-Ruiz J.M., Melero-García E., Hyde S.T. Morphogenesis of self-assembled nanocrystalline materials of barium carbonate and silica // Science 2009, Vol. 323,no. 5912,P. 362-365.

124. Garcia C, Arroyo J.M., Godoy J.A., Jordano P (2005) Mating patterns,pollen dispersal, and the ecological maternal neighbourhood in a Prunus mahaleb L. population. Molecular Ecology. 14, 1821-1830.

125. Haas L.W. Improved epifluorescence microscopy for observing planktonic microorganisms //Ann. Inst. Oceanogr. Paris. 1982. Vol. 58. P. 261-266.

126. Hassink J. Relationship between the amount and the activity of the microbial biomass in Dutch grassland soils: comparison of the fumigation-incubation method and the substrate-induced method //Soil Biol Biochem. 1993. V. 25. p. 533-538.

127. Herbert R.A. Methods for enumerating microorganisms and determining biomass in natural environments //Methods in Microbiology. Academic Press. London. 1990. Vol. 22. P. 2-35.

128. Hideyuki Orikoshi, Shigenari Nakayama, Katsushiro Miyamoto, Chiaki Hanato, Masahide Yasuda, Yoshihiko Inamori, Hiroshi Tsujibo. Roles of four chitinases (ChiA, ChiB, ChiC, and ChiD) in the chitin degradation system of marine bacterium Alteromonas sp. strain o-7 // Applied and environmental microbiology. Apr. 2005. P. 1811-1815.

129. Himmelreich R., Hilbert H., Plagens H. et al. Complete sequence analysis of the genome of the bacterium Mycoplasma pneumoniae II Nucl. Acids Res. 1996. Vol.24. P.4420-4449.

130. Hoppe H.G. Analysis of actively metabolizing bacterial populations with the autoradiographic method // Microbial Ecology of a Brackish Water Environment / G. Rheinheimer,ed./ SpringerVerlag. Heidelberg. 1977. P. 179-197.

131. Hornberg G., Ostlund L., Zackrisson O. and Bergman I. The genesis of two Picea-Cladina forests in northern Sweden // Journal of Ecology. 1999. 87. pp. 800-814.

132. Jelie TM, Malas A.M., Groves S.S., JinB, Mellen P.F., Osborne G, Roque R., Rosen-crance J.G., Chang H.H. Nanobacteria-caused mitral valve calciphylaxis in a man with diabetic renal failure // South Med. J. 2004.V.97. P. 194-198.

133. Jones B, Renaut R.W., Formation of silica oncoids around geysers and hot springs at El Tatio, northen Chile // Sedimentology. 1997. V.44. P. 287-304.

134. Kajander O. Nanobacteria // Proc.Nat. Acad. Sci USA. 1998. P. 8270- 8274.

135. Kajander E.O. and Ciftcioglu N. Nanobacteria: an alternative mechanism for pathogenic intra- and extracellular calcification and stone formation // Proc Natl Acad Sci USA. 1998. V. 95. P. 8274-8279.

136. Kajander E.O., Kuronen I., Akerman K.K., Pelttari A., Cifticioglu N. Nanobacteria from blood, the smallest culturable autonomously replicating agent on Earth//SPIE. 1997.V.3111. P. 420-428.

137. Kajander E.O., Ciftcioglu N. Nanobacteria: an alternative mechanism for pathogenic intra- and extracellular calcification and stone formation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. V.95. P.8274-8279.

138. Kajander E.O., Liesi P., Ciftcioglu N. Virus and virus-like agents in diseases // Experimental and Applied Acarology. 2003. V. 30. P. 135-160.

139. Kjoller A., Struwe S. Microfungi in ecosystems: fungal occurrence and activity in litter and soil // Oikos. 1982. V.39. P.389-422.

140. Kjoller A., Struwe S. Analysis of fungal communities on decomposing beech litter / In: Ritz K., Dighton J., Giller K.E. (eds) Beyond the biomass. UK: John Wiley & Sons. 1994. P. 191-198

141. Kubitschek H. E. Counting and sizing microorganisms with the Coulter counter //Methods in Microbiology / J.R. Norris and D.W. Ribbon, eds /Academic Press. London. 1969. V.l. P.593-610.

142. Lang K.L., Silova J., Ruuskanen J., Martikainen P.J.Emissions of nitric oxide from boreal peat soils // J. Biogeogr. 1995. V. 22. P. 359-364.

143. Larsson K., Weibull C., Cronberg G. Comparison of light andelectron microscopic eterminations of the number of bacteria and algae in lake water//Appl. Environ. Microbiol. 1978. V35. P.397-404.

144. Lundgren B. Fluorescein diacetate as a stain of metabolically active bacteria in soil // Oikos. 1981. V.36. P. 17-22.

145. MacDonell M.T., Hood M.A., Distribution of ultramicrobacteria in a Gulf Coast estuary and induction of ultramicrobacteria // Appl. Environ. Microbiol. 1982. V.43. P.566-571.

146. Marchant R., Nigam P., Banat I.M., An unusual facultatively anaerobic filamentous fungus isolated under prolohged enrichment culture conditions // My col. Res. 1994. v.98. P.757-760.

147. Maniloff J. Nannobacteria: size limits and evidence (Letter) // Science. 1997. 276. P. 1776-1777.

148. Martens R. Limitation in the application of the fumigation technique for biomass estimations in amended soil // Soil Biol.Biochem.l985.V.17.P.57-63.

149. Millar W.N., Casida L.E. Microorganisms in soil as observed by staining with rhodamine - labeled lysozyme //Can. J. Microbiol. 1970. V.l6. P. 305307.

150. Molecular Probes (1994) LIVE/DEAD BacLight bacterial viability kit (L7012), instruction manual with appendix. Molecular Probes. www.probes.com

151. Morgan P., Cooper C.J., Battersby N.S., Lee S.A., Lewis S.T. Machin T.M., Graham SC., Watkinson RJ (1991) Automated image analysis method to determine fungal biomass in soils and on solid matrices. Soil Biol Biochem 23:609-616.

152. Mushegian, A.R., Fullner, K.J., Koonin, E.V., and Nester, E.W. A family of lysozyme-like virulence factors in bacterial pathogens of plants and animals. Proc. Natl. Acad. Sci. 1996. P.7321-7326.

153. Nannipieri R., Grego S., Ceccanti B. Ecological significance of the biological activity in soil // In: Bollag J.M., Stotzky G. (eds) Soil Biochemistry. V.6. USA: Marcel Dekker. 1990. P.75-80.

154. Nannipieri R., Johnson R. L., Paul E.A. Criteria for measurement of microbial growth and activity in soil // Soil Biol. Biochem. 1978. V.10. P.223-229.

155. Nannipieri R., Pederazzini F., Arcara G., Piovanelli C. Changes in amino acids, enzyme activités, and biomass during soil microbial growth // Soil Sci. 1979. V. 127. P.26-34.

156. Neerf A. Amann R., Schlesner H., Schleifer K.H. Monitoring a widespread bacterial group: in situ detection of Planctomycetes with 16S rRNA-targeted propes //Microbiology. 1998. V. 144. P. 3257-3266.

157. Olsen R.A., Bakken L.R. Viability of soil bacteria: optimization of plate_counting technique and comparison between total counts within different size groups // Microbiol. Ecol. 1987. V. 13. P. 60-74.

158. Panikov N. Contribution of nanosized bacteria to the total biomass and activity of a soil microbial community // Advances in Applied Microbiology. 2005. V.57. P. 245-296.

159. Patidar, Agrawal, Banerjee, Patis, Optimization of process parameters for chitinase production by soil isolates of Pénicillium chrysogenum under solid substrate fermentation // Process Biochemistry. V. 40. Iss. 9. 2005. P.2962-2967.

160. Paul J.H. Use of Hoechst dyes 33258 and 33342 for enumeration of attached and planktonic bacteria // Appl. Environ. Microbiol. 1982. V. 43. P. 939944.

161. Pawlowski D.R., Metzger D.J., Raslawsky A, Howlett A, Siebert G, Karalus R.J., Garrett S, Whitehouse C.A. Entry of Yersinia pestis into the Viable but Nonculturable State in a Low-Temperature tap water microcosm// Plos One. 2011. V.6. P.1755.

162. Polyanskaya L.M., Zvyagintsev D.G. Microbial succession in soil // Soviet Scientist Reviews. Harwood Academic Publishers GmbH. 1995. V. 1. P. 165.

163. Porter K.G., Feig Y.S. The use of DAPI for identifying and counting aquatic microflora // Limnol. Oceanogr. 1980. V.25. P.943-948.

164. Puskas L.G., Tiszlavicz L., Razga Z., Torday L.L., Krenacs T, Papp J.G. Detection of nanobacteria-like particles in human atherosclerotic plaques // Acta Biol. Hung. 2005. V. 56. P. 233-245.

165. Ramirez M, Avelizapa L.I., Cruz Camarillo Colloidal chitin stained with Remazol Brilliant Blue R. a useful substrate to select chitinolitic microorganisms and to evaluate chitinases // J. Microbiol. V. 56. Iss. 2. 2004. P. 213-219.

166. Raoult Didier, Michel Drancourt, Saf'd Azza, Claude Nappez, Re'gis Guieu, Jean-Marc Rolain, Patrick Fourquet, Bernard Campagna, Bernard La Scola, Jean-Louis Mege, Pascal Mansuelle, Eric Lechevalier, Yvon Berland,Jean-Pierre Gorvel, Patricia Renesto, Nanobacteria are mineralo fetuin complexes // PLoS Pathogens F. 2008. V.4. Issue 2. e41. P. 0001-0008.

167. Roser DJ (1980) Ethidium bromide: a general purpose fluorescent stain for nucleic acid in bacteria and eucariotes and its use in microbial ecology studies. Soil Biol Biochem 12:329-336.

168. Roszak D.B., Colwell R.R. // Appl. Environ. Microbiol. 1987.V. 53. P. 2889-2983. цитируется no Fry (1990).

169. Sakamoto K., Oba Y. Effect of fungal to bacterial biomass ratio on the relationship between C02 evolution and to tal soil microbial biomass // Biol. Fertil. Soils. 1994. V. 17. № 1. P. 39-44.

170. Scheu S., Parkinson D. Changes in bacterial and fungal biomass C, bacterial and fungal biovolume end ergosterol content after drying, remoistening and incubation of different layers cool temperature forest soils // Soil Biol. Biochem. 1994. V. 26, N 11. P.1515-1525.

171. Schut F., Gottschal J.S. Prins R.A., Isolation and characterization of the marine ultramicrobacterium Sphingominas RB 2256 // FEMS Microbiol. Rev. 1997. V.20.P. 363-369.

172. Schnurer J., Clarholm M., Rosswall T. Microbial biomass and activity in an agricultural soil with different organic carbon contents // Soil Biol. Biochem. 1985. V. 17. №6. P. 611-618.

173. Soina V.S., Mulyukin A.L., Demkina, El-Registan G.I., The structure bacterial population in soil permafrost// Archeology. 2004. V.4. P.435^158.

174. Stahl P.D., Parkin T.B., Eash N.S. Sources of error in direct microscopic methods for estimation of fungal biomass in soil // Soil Biol. Biochem. 1995. V. 27. P. 1091-1097.

175. Stahl P.D., Parkin T.B. Relationship of soil egrosterol concentration and fungal biomass //Soil Biol. Biochem. 1996. V. 28. P. 845-855.

176. Sommer A.P., Milankovits M., MesterA.R. Nanobacteria, HIV and magic bullets: update of perspectives 2005 // Chemotherapy. 2006.V. 52.P. 95-97.

177. Strugger S. Fluorescence microscope examination of bacteria in soil // Can. J. Res. Sect. 1948. V.26. P.l88-193.

178. Suzina N.E., Mulyukin A.L., Dmitriev V.V., Nikolaev Y.A., Shorokhova A.P., Bobkova Y.S.., Barinova E.S., Plakunov V.K., El-Registan G.I., Duda V.I. The structural bases of long-term anabiosis in non-spore-foming bacteria. Advances in Space Research. 2006. V. 36(6). P. 1209-1219.

179. Swift M.J. Estimation of mycelial growth during decomposition of plant litter/In: Rosswall T. (ed) Modern methods in the study of microbial ecology, Ecol.Bull.№ .17. 1973a. P. 323-328.

180. Sysova M.V., Panikov N.S. Biomass and composition of microbial communities in soils of northern Russia // Global change and Arctic

Terrestrian ecosystems: an internal.Conf. 1993. Oppdal. Norway. 1993. p. 154.

181. Thormann M.N., Currah R.S., Bayley S.E. Microfingi isolated from Shagnum fuscum from a Southern Boreal Bog in Alberta, Canada // Bryologist. 2001. V.104. №.4. P. 548-559.

182. Thormann M.N., Currah R.S., Bayley S.E. Microcosm tests of the effects of temperature and microbial species number on the decomposition of Carex aquatilis and Shagnum fuscum litter from southern boreal peatlands // Can. Microbiol. 2004. V.50.P.793-802.

183. Trevors J.T. Genome size in bacteria // Antonie Leeuwenhoek. 1996. V. 69. P. 293-303.

184. Vainshtein M., Kudryashova E., Siizina N., Ariskina E., Voronkov V. Formation of bacterial nanocells // Proc. SPIE. 1998. V.3441.P.95-104.

185. Velvis H. Evaluation of the selective respiratory inhibition method for measuring the ratio of fungal: bacterial activity in acid agricultural soils // Biol. Fertil. Soils. 1997. V. 25. P. 354-360.

186. Volke, F. (1997) Nannobacteria; Size limits and evidence. Natural Science, 1, http: naturalscience.com/ns/letters/ns-let02.htm. 1997. vol. 276. no. 5320. P. 1776-177.

187. Young, John D. and Jan Martel. The Rise and Fall of Nanobacteria // Scientific American J. 2010. P. 52-59.

188. Zelenev V.V, van Bruggen A.H.C, Semenov A.M.. 2000. BACWAVE, a spatial-temporal model for traveling waves of bacterial populations in response to a moving carbon source in soil. Microbial Ecology 40: 260-272.

189. Zelentski S.N. and Akopova T.A. Solid state modification of polysaccharides under conditions of plastic flow //Polymer degradation and stability. 2001. V. 73. P. 557-560.

190. Zimmermann R., Iturriaga R., Becker-Birck J. Simultaneous de termination of the total number of aquatic bacteria and the number there of involved in respiration // Appl. Environ. Microbiol. 1978. V.36. P. 926-935.

191. Zhou H.D., Li G.Y., Yang Y.X., Li X.L., Sheng S.R., Zhang W.L., Zhao J. Intracellular colocalization of SPLUNC1 protein with nanobacteria in

nasopharyngeal carcinoma epithelia HNE1 cells depended on the bactericidal permeability increasing protein domain // Mol. Immunol. 2006. V. 43. P. 1864-1871

192. Wainwright M., Ali T.A., Killham K. Anaerobic growth of fungal mycelium from soil particles onto nutrient_free silica gel // Mycol. Res. 1994. V. 98(7). P. 761-762.

193. Wang L., Shen W., Wen J., An X, Cao L, Wang B. An animal model of black pigment gallstones caused by nanobacteria // Dig. Dis. So. 2006. V.51. P.1126-1132.

194. Watson S.W., Novitsky T.J., Quinby H.L., Valois F.W. Determination of bacterial number and biomass in the marine environment // Appl. Environ. Microbiol. 1977. V.33. P.940-946

195. Widden P. Microbiology and decomposition on Truelove Lowland // Truelove Lowland, Devon Island, Canada: a high arctic ecosystem / Ed. L.S. Bliss. Edmenton, 1977. P. 505-530.