Способность организмов преимущественно расти на каком-либо одном субстрате составило основу применения дедуктивного метода в микробиологии. При этом следует различать принципиально разные задачи, которые условно можно приписать разным школам.
Р. Кох (R. Koch) и медицинские микробиологи были заинтересованы в универсальных средах, примером которых явился мясопептонный агар или бульон. Такие среды широко распространены в санитарной практике. Для исследования микроорганизмов в природе их особенно часто применяют почвенные микробиологи для определения численности разных групп организмов по форме колоний. Списки таких крахмалоаммиачных, картофельных и т.п. сред можно найти в руководствах по микробиологии. Отчасти эти среды селективны для широких групп организмов.
Элективные среды были введены С.Н. Виноградским и явились основой целой идеологии. Они составлены в расчете на предельно жесткие условия, при которых может развиваться только избранный организм и никакой другой. Среды оказались идеальны для выделения хемосинтетиков. Примером элективных сред могут служить безазотистые среды для выделения азотфиксаторов.
87
Накопительные среды предложил М. Бейеринк (М. Beijerinck). В них интересующее вещество дается в избытке, и в результате какой-то использующий их организм или группа организмов доминирует. С этим подходом совпадает подход так называемых спонтанных культур С.Н. Виноградского, примененный им, например, для целлюлозоразлагающих сообществ. Он утверждал, и был прав, что на основе изучения таких спонтанных культур можно получить гораздо больше функционально значимой информации, чем при последующей работе с чистыми культурами. Фактически, спонтанные культуры отражают состав микробного сообщества с некоторыми доминирующими формами.
Оптимальные среды предложил А.А. Имшенецкий для тех же целлюлозоразлагающих микроорганизмов. Подход заключается в создании наиболее благоприятных условий для роста интересующей группы за счет внесения различных стимулирующих рост добавок и выделения, например разведением, организмов, которые быстрее всего растут в данных условиях, т.е. специфических копиотрофов.
Селективный принцип может быть усилен применением проточных культур, когда все, не соответствующее данному сообществу по скорости роста, выносится из реактора.
- В чем отличие энергетики фототрофных и хемотрофных организмов?
- Может ли хемотрофный организм развиваться в поле термодинамической устойчивости субстрата реакции?
- Какие фототрофные организмы развиваются в поле термодинамической устойчивости субстрата реакции?
- Возможно ли использование клеткой энергии, не связанной с переносом электрона (протона)?
- Какова зависимость энергетики клетки от концентрации веществ в среде'?
- Какие факторы ограничивают возможность использования организмом реакции в качестве энергодающей?
- Как поддерживаются в клетке условия, обеспечивающие ее жизнедеятельность?
88
- Почему для бактерий способ транспорта веществ в клетку оказывается критическим?
- Как связано сродство клетки к субстрату с транспортом?
- Возможно ли нарушение целостности мембраны у прокариотно-го организма?
- Какие реакции связывают цитозоль цитоплазмы с мембранным аппаратом? с рибосомами?
- Что нужно для того, чтобы часть реакций анаболизма и катаболизма была общей?
- Возможно ли возникновения аэробного обмена до появления фотосистемы II?
- Возможно ли появление дыхательной цепи переноса электрона до появления фотосинтеза?
- Почему метаболические пути определяют специфику обмена физиологических групп микроорганизмов?
- Могут ли отдельные ферменты характеризовать пути обмена организма?
- Может ли генная проба на фермент характеризовать процесс в природной обстановке?
- Как зависит синтез фермента от внешних условий?
- Возможно ли приспособление клетки к использованию нового субстрата, если у клетки нет внутренних резервов?
- Каково значение запасных веществ для фототрофов? для хемотрофов?
- Возможно ли представить возникновение генома новых бактерий в виде последовательных мутаций?
- Какое значение имеют комбинаторные процессы в генетике микроорганизмов?
- Каково значение отторжения чужеродной генетической информации для существования видов?
- Что такое гетерофобия в приложении к микробным системам?
- Как разрешить противоречие между сохранением свойств вида и их изменением на уровне бактерий?
- Каковы пределы дифференциации у прокариот?
- Что такое переживающие стадии и почему они переживают?
- В каких случаях, описывая бактериальную культуру, можно ограничиться анализом клетки, а в каких - популяции?
- Что должно присутствовать в среде, чтобы культура росла?
- Что является первостепенным для понимания деятельности микроорганизмов в их среде обитания, а что второстепенным?
89
