113.Микроағзалардың өзара қарым-қатынас типтері.Ризосфералы және эпифитті микрофлора.Симбиоздық азотфиксция

Эволюциялық даму барысында табиғи ортада микроағзалар тобы мен түрлер арасында күрделі әрі алуан түрлі қарым-қатынастар қалыптасады. Табиғи жағдайда кооперативті қарым-қатынастарды жиі кездестіреді. Олардың бірнеше түрлері белгілі:

Метабиоз. Бір ағза өзінің тіршілік ету барысында екінші ағзаға қолайлы жағдай жасайтын қарым-қатынас. Мысалы, аммоний фикациялаушы микроағзалар, органикалық азоты бар қосылыстарды аммиакқа дейін ыдырата отырып, соған орай нитрификаторлардың дамуына қолайлы жағдай жасайды. Нитрификаторлар аммиакты нитриттер мен нитраттарға дейін ыдыратып, денитрификациялаушы бактериялардың энергетикалық метаболизмі үшін қажетті электрон акцепторы болып табылады.

Симбиоз. Микроағзалардың бір-бірін күшейтетін және қолдап тұратын ассоциациялық қарым-қатынас түрлері. Симбионттар жекеленген жағдайдан гөрі әрқашанда бірігіп жақсы дамиды. Кей жағдайда симбионттар бір-бірімен өте тығыз байланысқаны сонша, олар жеке өз алдына ағза ретінде дами алмайды. Мысалы, қына-саңырауқұлақтар мен фототүзуші ағзалардың симбиозы. Симбиоздық қарым-қатынастың қарапайым мысалы, аэробты және анаэробты микроағзалар бірлестігін келтіруге болады, Azotobacter туысына жататын микроағзалар (облигатты аэробтар) мен Clostridium туысына жататын бактериялар (облигатты анаэробтар).

Комменсализм. Өзара бірігіп тіршілік ететін микроағзалардың біреуі пайда табады, бірақ екінші ағзаға зиян келтірмейді. Сульфаттотықсыздандырушы Desulfovibrio бактериялары судың оттегі жоқ терең қабаттарында тіршілік етеді. Олар энергияны сульфаттарды тотықсыздандыра отырып, анаэробты тыныс алу арқылы энергрия алады. Пайда болған көмірсутек су бетіне көтеріліп, одан соң оны фотосинтездеуші микроағзалар қолданады.

Саттелизм. Бір микроағзаның екінші микроағзаны күшейтетін ассоциациялық қарым-қатынас түрі. Мысалы, ашытқы саңырауқұлақтары мен сарциналар әртүрлі аминқышқылдары мен витеминдерді түзе отырып, сүт қышқыл және сірке қышқыл бактериялардың өсуі мен дамуына өте қажет жағдай жасайды.

Синергизм. Физиологиялық үрдістері бірдей микроб бірлестіктері олардан алынатын соңғы өнімнің шығынын арттырады. Мысалы, азотобактер мен бациллус туысына жататын микроағзаны бірге өсірген жағдайда ортада гетероауксин көп мөлшерде түзіледі.

Өсімдіктер қоршаған ортаға алуан түрлі органикалық қоысылыстар бөледі, яғни қанттар, органикалық қышқылдар, нулеотидтер, аминқышықылдар, витаминдер бөле отырып, микроағзлардың қоректенуі үшін жеңіл игерілетін субстрат болады. Өсмідіктердің тамыр жүйесі мен жер бетіндегі мүшелерінде әрдайым микроағзалар қоныстанған. Ризосфера микрфлорасы топырақтағы органикалық заттардың трансформациясына қатыса отырып, өсімдікті қажетті минералды және биологиялық белсенді элементтермен қамтамасыз етеді. Сонымен қатар ризосфералы микрофлора өсімдіктер үшін токсинді көптеген қосылыстарды ыдырата отырып, топырақты залалсыздандырады. Тамыр микрофлорасының аймақтарын ризоплан микрофлорасы микроағзалар амырдың бетінде тіршілік етеді, ризосфера микрофлорасы тамырмен жанасатын топырақты мекен ететін микроағзалар деп бөледі. Ризоплан мен ризосферада микроағзалар саны өте көп және қарапайым топырақпен салыстырғанда олардың саны бірнеше есе артық болады. Ризоплан мен ризосферадағы микроағзалардың саны топырақ типіне, климаттық жағдайларға, өсімдік жамылғысының түріне және олардың даму сатыларына байланысты.

Өсімдік тамырларымен саңырауқұлақтарда бірлестік құрып тірішілік етеді. Оны микориза деп атайды. Микориза түзуші саңырауқұлақтар тамырға ене отырып, өсімдіктерден жай көмірсуларды алады. Саңырауқұлақтардың арқасында өсімдіктер сумен және тағы басқа да минералды заттармен қамтамасыз етіледі. Өсімдіктердің сабқтары мен жапырақтарында дамитын микроағзаларды эпифитті микрофлора деп атайды. Мұндай микроағзалар өсімдіктер бөлетін заттардың минималды мөлшерімен ғана қоректенеді. Сондықтан эпифитті микрфлора құрамы алуан түрлі емес. Эпифитті микрофлораның жалпы 80%-ын Erwinia herbicola бактериялары құрайды. Сандық жағынан екінші орында әр түрлі саңырауқұлақтар алады. Эпифитті микрофлора вегетациялаушы өсімдіктерде азоттың жинақталуында маңызды роль атқарады. Өсімдік бетінде тіршілік етуші 50-60% микрофлораны азотсіңіруші бактериялар құрайды. Эпифитті микрофлора өсімдік ұлпаларының фитопатогенді микробтармен зақымдануына қарсы белгілі бір биологиялық кедергі болады.

Маманданған вирулентті түйнек бактерияларының штамдары өсімдіктермен симбиозды тіршілік ету барысында атмосферадағы азотты өте көп мөлшерде байланыстыра алады, оны симбиозды азотфиксациялаудың белсенділілігі деп атайды. Басқа штамдарында азоттты байланыстыру қабілеті төмен.

Маманданған вирулентті түйнек бактерияларының штамдары белсенді симбиозды алғы шарты болып саналады. Егер дақыл егіс алқабтарында өсірілсе, мысалы, бұршақ, жасымық және т.б., немесе дақылдар табиғи жағдайларда өсірілсе (жоңышқа), топырақта спонтанды маманданған ризобий штамдары өсімдік тамырлары ұлпаларында түйнек түзеді. Топыраққа қосымша ризобий штамдарын енгізсе, атмосферадағы азотты фиксациялау қабілеті төмендеп, тамырлырда түйнектердің түзілу саны төмендейді. Егер дақыл егіс алқабында алғаш рет егілетін болса, онда егу жұмыстары алдында өсімдік тұқымдарын микроағзалар штамдарымен өңделуі тиіс.

114.Микроағзаларға әсер ететін факторлар.Антропогенді факторлардың микробиоценоз құрылымына әсері. Топырақта кездесетін микроағзалар кез-келген биогеожүйенің және экологиялық жүйенің, өлі және тірі заттардың елеулі бөлігін құрайды. Топырақ микроағзалары антропогенді факторларға сезімтал және қала жағдайларында олардың құрамы өзгереді. Сондықтан олар қоршаған ортаның ластануының жақсы индикаторы.