Микроорганизмы регуляторы газового состава атмосферы 1

Микроорганизмы – регуляторы газового состава атмосферы.

1. Источники поступления газов в атмосферу. 2. Литотрофные микроорганизмы – главные агенты формирования атмосферы. 3. Трофические системы прокариот.

Источники массового поступления газов в атмосферу: • Давно: испарение летучих компонентов при формировании планеты • Современные выбросы при вулканических извержениях, пассивная диффузию через кору материков и толщу океана – дегазация.

Состав вулканических газов, дегазируемых мантией, отличается от атмосферы качественно и количественно, следовательно, должны существовать механизмы, которые переводят эти газы в соединения, свойственные атмосфере.

Синтрофия основана на следующих свойствах: • на передаче фактора роста • на подготовке субстрата для других групп МО • на удалении токсинов

• В течение 70 -80 х годов были открыт целый мир Мо, развивающихся на термальных источниках. Часто их называют гидротермами. • Это особая группы термофильных бактерий, особое место среди которых занимают архебактерии.

Кальдерные Мо – caldera - котел (португ. ), caldo – жара (лат. ). Кальдеры – вулканические образования, достаточно глубокие с ровным дном и крутыми склонами, образующиеся вследствие провала вершины вулкана а иногда прилегающей к нему местности, здесь развивается своеобразная микрофлора.

Фумаролы – наиболее высокотемпературные газы, часто сухие, там не развиваются МО.

Сольфатары – здесь формируется первичный, чаще тиофильный, биоценоз (из-за высокого содержания серы), имеющий первостепенное значение для судьбы ландшафтов.

Мофеты – наименее горячий газ, главным образом содержащий углекислый газ, здесь формируется ассоциация фотосинтетиков, в результате образуются мощные пленки вокруг выходов этих газов.

Азотные термы – до 98% азота: некоторые источники на Камчатке, Тянь-шане, в Прибайкалье. Характерны для вулканов любого возраста и состава;

Углекислые термы – до 98% СО 2 – типичные для районов с затухающей и маломощной вулканической деятельностью, имеют очаговой и региональное распространение: Нарзан на Кавказе.

Азотно-углекислые термы – до 80% СО 2 и 18% азота, наиболее мощные, высокотемпературные, распространены на территории современного вулканизма: Камчатка, о. Кунашир, запад Сев Америки.

Сероводородные термы – кальдеры, кратеры, подводные газы: Камчатка, Курильские острова.

Водородные – до 64 % Н 2, Исландия.

• Сероредуцирующие термофильные прокариоты • Desulfurella – в наземных горячих источниках, род Hippea – в мелководных морских, род Nautilia – в глубоководных гидротермах.

• Нитратредуцирующие термофильные прокариоты – восстановление нитрата идет до нитрита, свободного азота или аммония: рода Oceanithermus и Vulcanithermus.

Термофильные прокариоты, восстанавливающие окисное железо – в результате образуется магнетит – Thermococcus, Thermotoga.

• 1) стратегия «тиобиоса» - симбиоз беспозвоночных животных с тионовыми бактериями; • 2) стратегия «метанобиоса» симбиоз этих животных с метанотрофными бактериями; • 3) стратегия «метантиобиоса» симбиоз с метанотрофными и тионовыми бактериями.

Таким образом, в природе существует бактериальный газовый фильтр, модифицирующий газы глубинных гидротерм, газы метаморфизма и ювенильные мантийные газы. Эти организмы осуществляют реакции взаимодействия глубинных восстановительных эксгаляций с окислительными фотохимическими реакциями атмосферы.