Мікробіологія морська

МІКРОБІО­ЛО́ГІЯ МОРСЬКА́ — роз­діл мікробіо­логії, що ви­вчає структурну організацію та функціонува­н­ня морських мікроорганізмів, їхню різноманітність, родин­ні звʼязки, пошире­н­ня в морському середовищі, роль в процесах кругообігу речовин та взаємодію з іншими морськими гідробіо­нтами. Обʼєкти дослідж.: прокаріотні (бактерії, археї) та одноклітин­ні еукаріотні (най­простіші, мікро­скоп. водорості та мікро­скоп. гриби) мікроорганізми, які живуть у мор. середовищі. Деякі дослідники в роз­ділі М. м. роз­глядають віруси як мікро­скоп. біол. обʼєкти, що не мають клітин. будови, але ві­ді­грають важливу роль у жит­тєдіяльності клітин. організмів. Осн. роз­діли М. м.: біол. різноманітність мор. мікроорганізмів і мікробіом; метагеноміка і виявле­н­ня некультивов. мікроорганізмів; метаболічна різноманітність мор. мікроорганізмів та мікробні спільноти; екс­тремофіл. мікроорганізми, їхні структурні, фізіол.-біо­хім. та молекулярно-генет. особливості; роль мікроорганізмів у продуктивності мор. водойм і марикультура; мікроорганізми-збудники захворювань риб, членистоногих та молюсків; мікробне за­брудне­н­ня, сан. мікробіо­логія прибереж. вод урбанізов. р-нів та море­продуктів; мікробні біо­технології ремедіації мор. середовища й мікроорганізми-де­структори; геогр. пошире­н­ня та біо­геохім. діяльність мікроорганізмів і їхня роль в кругообігу речовин у мор. середовищі; взаємовід­носини мікроорганізмів з гідробіо­нтами та симбіо­тичні асоціації; мор. генет. ресурси та пошук мікроорганізмів-продуцентів біо­логічно актив. сполук. Перші дослідж. із М. м. повʼязані з ви­вче­н­ням мор. мікроорганізмів (пере­важно світних бактерій і вібріонів) з прибереж. вод пром. міст і солоновод. лиманів. На­прикінці 19 — поч. 20 ст. були проведені мікробіол. дослідж. мор. води і ґрунту під час мор. екс­педицій у Франції (А. Сертес і П. Реґнард) та Німеч­чині (Е. Фішер). Засн. школи мор. мікробіо­логів вважають амер. вченого К. Зобел­ла. Значний внесок у роз­виток М. м. зробили рос. вчені Г. Надсон, Б. Ісаченко, А. Крисс та ін. На­прикінці 20 ст. М. м. набула стрімкого роз­витку. За допомогою нових інструментів і молекуляр. методів ви­вчено велику кількість і різноманітність мор. мікроорганізмів і їхню роль у мор. середовищі. За походже­н­ням клітин. життя виділено 3 різні групи організмів (домени): бактерії, археї та еукарії. Амер. вчений К. Вентер сформував новий напрям М. м. — мор. метагеноміку, що ви­вчає мор. мікробіом методами молекуляр. біо­логії та біо­інформатики; дає можливість виявляти прокаріоти, що не культивуються традиц. методами, ви­значати склад мікроб. угруповань, їхній генет., біо­хім. та біо­технол. потенціал. Виявлено багато мор. прокаріотів, що мають роз­міри менше 0,45 мкм («ультрабактерії»), спосіб існува­н­ня консорціумів мікроорганізмів у формі біо­плівок та мікроб. матів. Значні від­кри­т­тя в М. м. за остан­ні десятилі­т­тя при­звели до ви­зна­н­ня прокаріотів осн. компонентом біо­маси мор. харч. мереж, їхня перед­бачувана заг. кількість в середовищах існува­н­ня складає 1028. Прокаріотні мікроорганізми були першими формами клітин. життя, які виникли в мор. середовищі й у подальшому ви­значали роз­виток ін. організмів на Землі. Мас­штабні метаболічні процеси, що вони здійснюють, забезпечують існува­н­ня всіх ін. форм життя. 1977 вчені на борту амер. апарата «Альвін», який належав Вулдсгол. океаногр. ін­ституту (м. Фалмут, шт. Мас­сачусетс, США), під час екс­педиції в екваторіал. зоні Тихого океану в р-ні Ґалапаґос. рифту від­крили гідротермал. біол. системи, функціонува­н­ня яких забезпечують хемолітотрофні бакте­рії, які отримують енергію через окисне­н­ня сульфідів. Їхній метаболізм під­тримує харч. ланцюг з багатьма трофіч. рівнями, що не залежить від фотосинтезу. Завдяки інтенсив. роз­витку марикультури важливого значе­н­ня набули зна­н­ня про мікробні захворюва­н­ня молюсків, ракоподібних і риб. Мор. мікроорганізми є своєрід. «імун­ною системою», що зне­шкоджує антропоген­не за­брудне­н­ня, і за­стосовуються для біо­­ремедіації мор. середовища. Нині мор. мікробіом активно використовується як пер­спективне джерело нових генів для біо­технол. дослідж. з пошуку біо­логічно актив. сполук для роз­робле­н­ня нових фармацевт. препаратів. В Україні перші дослідж. з М. м. було проведено у Новорос. університеті (Одеса, 1877, О. Вериго, ви­вче­н­ня одес. лиманів). Роботи науковців Університету Я. Бардаха (1928) та його учня Л. Рубенчика (1933), присвяч. процесам утворе­н­ня сірководню сульфатредукувал. бактеріями в Чорному морі та формуван­ню лікув. грязі в одес. лиманах, стали основою формува­н­ня одес. школи мор. мікробіо­логів. 1933 створ. мор. мікробіол. лаб. на Севастоп. біол. станції. Після 2-ї світової вій­ни продовжено дослідж. М. м. на каф. мікробіо­логії Одес. університету (В. Тульчинська), зокрема ви­вчено склад мікроб. угруповань осадів і придон­ної води газо- та нафтонос. р-нів чорномор. шельфу та залізо-марганц. конкрецій Індій. океану. У 1970-х рр. А. Цибань (Одес. від­діл. Ін­ституту біо­логії пд. морів АН УРСР) описала бактеріонейстон та бактеріопланктон Чорного моря. Від 1983 в Одес. університеті (В. Іваниця) проводять дослідж. домінуючих бактерій Чорного, Берінг., Чукот. та Балтій. морів. Виявлено неві­домий донині склад чорномор. прокаріотів, ідентифіковано осн. бактеріал. таксони та встановлено спів­від­ноше­н­ня генів, що від­повід­ають за біол. процеси, функції та синтез клітин. компонентів. Уперше з глибоковод. осадів Чорного моря (бл. 2000 м) зони суворого анаеробіо­зу виділено аеробні бактерії, які завдяки своїм ендоспорам були природно законсервовані та зберегли жит­тє­здатність упродовж тисячі років, а також встановлено їхню видову приналежність та проведено філогенет. аналіз. В Одес. університеті створ. колекцію мор. та корисних для біо­технології бактерій (ви­окремлених із мор. води, ґрунту, водоростей, молюсків), яка є філією Нац. колекції мікроорганізмів (Київ). З викори­ста­н­ням штамів, що зберігаються в колекції, роз­роблено мікробіол. методи очище­н­ня поверх­ні моря від роз­ливів нафти. Нині в Україні мор. мікробіол. дослідж. проводять на базі мор. гідробіол. (Одеса) та н.-д. (о-в Зміїний) станцій. Пита­н­ня М. м. висвітлюють у «Мікробіо­логічному журналі» та ж. «Мікробіо­логія і біо­технологія».

Завантажити статтю