Добро пожаловать


Вы находитесь на сайте Беломорской биологической станции МГУ им.М.В.Ломоносова.

Для того, чтобы создавать новые темы в форуме сайта, а также, чтобы комментировать материалы, вам необходимо зарегистрироваться.

Войти

Я забыл пароль

Зарегистрироваться

Главная страница Карта сайта Контактная информация
ББС МГУ

Беломорская Биологическая Станция Московского Государственного Университета им.М.В.Ломоносова
Русский язык Русский     English English

Главная » Практика » Микробиологи »


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Беломорская практика студентов кафедры микробиологии (Продолжение)

Модельные опыты с фильтраторами

Фильтраторы — водные животные, питающиеся мелкими планктонными организмами или взвешенными частицами (детрит), отцеживаемыми из воды. Активные фильтраторы (многие ракообразные, оболочники, беззубые киты) сами создают ток воды через наружные или находящиеся внутри тела фильтрующие органы при помощи движения ресничек, конечностей, сокращения мускулатуры и т.п. Пассивные фильтраторы используют течения. Например, у морских лилий их расправленные лучи с многочисленными перистыми выростами образуют сложную фильтрующую сеть, неподвижно ориентированную навстречу течению. Фильтрация часто сочетается с улавливанием оседающих частиц (седиментаторы). К фильтраторам относятся многие представители морской и пресноводной фаун. Некоторые, например мидии, играют большую роль в очищении морской воды от взвеси в прибрежных районах.
Мидия съедобная (Mytilus edulis) часто поселяется на литорали - в зоне, осушаемой во время отлива. На Севере она может 6-8 месяцев быть вмерзшей в лед при температуре до -20° С. Продвижение ее на юг ограничено температурой +27° С, выше которой моллюски погибают. Мидии - типичные фильтраторы. Они пропускают через себя массу воды, отбирая из нее взвешенные микроскопические водоросли или частицы детрита - полуразложившиеся, нашпигованные бактериями фрагменты погибших животных и растений.

Нами проведён эксперимент, в ходе которого определяли скорость фильтрации у мидий и влияние на нее ингибиторов и ядовитых веществ в различных средах: морской воде, пресной воде, морской воде с добавлением CuSO4, растворе спирта с небольшой концентрацией и в воде с растворённым в ней стиральным порошком. Были выбраны примерно одинаковые по размеру особи и помещены в отдельные прозрачные пластиковые контейнеры. Во все контейнеры была добавлена дрожжевая суспензия, делающая раствор мутным. О скорости фильтрации судили по темпу просветления раствора. Первой очистилась жидкость, содержащая дрожжей в морской воде, второй – со спиртом («пьяная мидия» в процессе фильтрации высунула ногу и пыталась передвигаться).

Совсем не фильтровала и даже не открылась мидия в воде со стиральным порошком. Это можно объяснить тем, что стиральный порошок – детергент. Он уменьшает поверхностное натяжение и затрудняет фильтрацию, мидия даже не открывается. Можно предположить, что у «пьяной мидии» отсутствует алкогольдегидрогеназа, что позволяет ей даже в присутствии спирта хорошо фильтровать. В пресной воде, как и в морской с добавлением спирта, мидии пытались передвигаться, возможно, для того чтобы найти более подходящие условия. В контейнере с CuSO4 фильтрация шла медленно, предположительно, из-за того что ионы Сu  ингибируют 4-й комплекс электрон-транспортной цепи - цитохромоксидазу, блокируя  передвижение электронов, и связывают кислород.

Озеро Вонючее (в вершине Вонючей губки)

В озере Вонючем, соединенном с Вонючей губкой, и в малом сильно опресненном озерке, которое расположено в самой вершине этой губы, было отобрано 7 проб (3.08.11 г.). В каждом месте взятия пробы измерена соленость воды, кислотность и температура.

Данные представлены в виде таблицы.


Сероводородный ручей вытекает из Вонючего озера и впадает в море. Органика образуется в оз. Вонючем в результате гниения водорослей рода Fucus. На камнях и илу в ручье образуется белый налет из серных пурпурных и бесцветны серных бактерий, а также зеленый налет из цианобактерий Oscillatoria. Все это микроорганизмы с автохтонной экологической стратегией. Температура в ручье в среднем 23 0С. Следовательно, живущие в нем микроорганизмы - мезофилы. Среди этой группы выделяются стенотермные и эвритермные организмы. К мезофилам относятся наиболее многочисленные группы протеобактерий, цианобактерий, грамположительных микроорганизмов.

В аэробной зоне водоема расположено множество экологических ниш. В поверхностной зоне преобладают микроорганизмы, находящиеся во взвешенном состоянии: клетки, имеющие жгутики, простеки, прикрепительные диски, газовые вакуоли, или организмы малых размеров. Из типов метаболизма преобладают фототрофия, метилотрофия и нитрификация.

Вся толща водной массы в зависимости от градиентов факторов поделена на ряд подзон:

1) подзона фотосинтеза;
2) подзоны продукции биомассы гетеротрофных и хемолитрофных микроорганизмов;
3) подзона деструкции органического вещества.

В водоемах с более высокой соленостью наблюдается заметная первичная продукция органического вещества за счет хемосинтеза. Основная масса органического вещества (как синтезированного в водоеме, так и привнесенного извне) разлагается в аэробной водной толще и не достигает дна. В поверхностном слое ила обитают прикрепленные или скользящие микроорганизмы. Это микроаэрофильные организмы родов Beggiatoa, Thiothrix, факультативно анаэробные цитофаги и бациллы, нитчатые бактерии, железобактерии, зеленые нитчатые бактерии. Некоторые бактерии осуществляют азотфиксацию, поскольку нет источников азота. Анаэробный распад в приповерхностном слое донных осадков осуществляют клостридии. За счет гниения тоже образуется H2S из белков, в состав которых входят аминокислоты метионин и цистеин.
Нижние слои ила составляют сульфатредукторы и метаногены, завершающие анаэробную деструкцию упавших на дно растительных и животных остатков. 

Озеро Кисло-сладкое

Озеро Кисло-сладкое – удивительный объект, расположенный в 2 км от ББС. Небольшое озеро – 100 м в длину, 60 м в ширину со средней глубиной 1,5 м и максимальной 4,5 м. Это озеро примечательно тем, что это образец водоема совсем недавно утратившего связь с морем. Это объясняется тем, что Карельский берег поднимается со средней скоростью 4 мм в год (что может быть как проявлением сейсмической активности, так и поднятием земной коры после схода ледника). Менее полувека назад это был морской залив, теперь, с поднятием берега, пороги стали преградой для водного обмена между морем и заливом. Как и в других водоемах, здесь наблюдается стратификация вод. Верхний метровый слой опреснен.

Ниже – тонкий (50 см) переходный слой, с резкими градиентами всех гидрологических и гидрохимических показателей. Здесь отмечен высокий уровень содержания кислорода. Еще ниже – самый теплый, пересыщенный кислородом слой, заметно солонее, чем в море. На самом дне – залегает насыщенная сероводородом холодная вода (не выше 9 градусов С).
Исследование микробиоты этого озера проводилось с помощью  стекол обрастания (фото 15). Предметные стекла нитками прикрепляли к деревянным шестам на 3 уровнях на одинаковом расстоянии друг от друга. Шесты расставляли в прибрежной зоне так, чтобы нижнее стекло находилось в илу, среднее – на границе раздела ила и воды (взвесь), верхнее – в прозрачной воде (для анализа планктонных микроорганизмов). Спустя неделю стекла извлекали, фиксировали, окрашивали фуксином и микроскопировали.  

На стеклах обрастания были выявлены следующие морфотипы: кокки, палочки, стрептококки, бактерии с простеками (предположительно, Caulobacter). Наибольшее разнообразие наблюдалось на стеклах среднего яруса. На некоторых стеклах наблюдался рост кристаллов соли.

Санитарно-микробиологическое исследование территории ББС

Санитарно-микробиологическое исследование проводилось для морской и для пресной воды. Пробы морской воды отбирали вблизи пирса ББС. Пресная вода была взята из водопроводного крана лаборатории биостанции. Для определения общей микробной обсеменённости воды (общего микробного числа - ОМЧ) проводился посев на МПА (пресная вода) и МПА и среду для светящихся бактерий (морская вода). Объём вносимой воды – 1 мл. (Использование среды для светящихся бактерий обусловлено тем, что на МПА рост был обнаружен не во все вариантах посева, и опыт требовал повторения, однако запас МПА кончился).

Общее микробное число (ОМЧ)
Морская вода

На среде для светящихся бактерий были обнаружены колонии трёх типов: 

     -крупные бесцветные плоские неправильной формы с неровным краем грамотрицательные подвижные вибрионы;
     -белые выпуклые блестящие круглые грамотрицательные палочки;
     -мелкие белые зерновидные грамотрицательные палочки.

Среднее количество колоний – 886.

Водопроводная вода

На МПА были обнаружены колонии одного типа, по морфологии сходны с колониями второго типа, полученными из морской воды.

Согласно принятым санитарным нормам, вода считается хорошей, если в 1 мл общее кол-во колоний не более 100. Следовательно, данная вода соответствует санитарным нормам.

Бактерии группы кишечной палочки (БГКП).

Результаты санитарного анализа воды (число колоний, выросших на фильтрах на среде Эндо):


Проба №1 (водопровод)
     0,1 мл - 1 колония (КОЕ – колониеобразующая единица)
     1 мл - 0 КОЕ
     1 мл - 1 КОЕ
     10 мл - 0 КОЕ
     50 мл - 2 КОЕ

Проба №2 (черные камни)
     1 мл - 4 КОЕ
     1 мл - 6 КОЕ
     10 мл - 3 КОЕ
     10 мл - 3 КОЕ (либо газон, на котором можно рассмотреть 3 крупных колонии, которые слились, то есть их могло быть больше)
     50 мл - 16 КОЕ

Проба №3 (море напротив столовой, слив)
      1 мл - на 1/2 фильтра сплошной рост + 1 КОЕ
      1 мл - сплошной рост
     10 мл - сплошной рост
     10 мл - сплошной рост
     50 мл - сплошной рост

Проба №4 (море напротив бани, слив)
     1 мл - 0 (возможно, низкий результат связан с ошибкой в работе: фильтр на чашке мог быть повернут фильтрующей стороной вниз)
     1 мл - 9 КОЕ + 1\3 газон
     10 мл - 15 КОЕ (больших)
     10 мл - 13 КОЕ
     50 мл - сплошной рост

Анализ не закончен, т.к. мы не доказывали принадлежность окрашенных колоний к бактериям группы кишечной палочки: клетки из выросших колоний не были проверены на отношение к окраске по Граму, отсутствие спор, наличие каталазы, а также не была поставлена бродильная проба. Однако по предварительным данным можно сказать, что водопроводная вода удовлетворяет требованиям СанПИН для водопроводной воды.

Санитарно-микробиологическое исследование воздуха

Анализ микрофлоры воздуха ББС проводился путём определения ОМЧ с помощью седиментационного метода Коха. Пробы отбирались в чашки Петри с МПА, оставленные на полчаса открытыми на высоте 1,5 м от земли в четырёх местах:
     - проба 1 - в столовой,
     - проба 2 – в лаборатории,
     -проба 3 – в жилой комнате,
     -проба 4 - на открытом воздухе.

 

Воздух на всей территории ББС является чистым, т.к. на всех чашках обнаружено менее 250 колоний.


Выводы

В ходе практики на Беломорской биологической станции МГУ мы получили возможность ознакомиться с микробиотой Белого моря, изучить представителей различных экологических групп, оценить санитарно-микробиологичекое состояние ББС и окрестностей.

Уникальными экотопами в окрестностях ББС являются озеро Кисло-Сладкое, Вонючая губа, сероводородный ручей близ Вонючей губы. Озеро Кисло-Сладкое отличается стратификацией, здесь выделяются 3 яруса, из которых наиболее богат  видами средний. В сероводородном ручье - типичная автохтонная микробиота,  включающая бесцветных и пурпурных серных бактерий, что связано с комплексом характерных условий в данном экотопе: близкая к морской солёность, наличие разлагающихся остатков фукусов, расположение ручья близ Вонючей губы.

Литораль Белого моря также богата микроорганизмами, относящимися к различным  группам. В вале разлагающихся фукусов обнаружены гетеротрофы, азотфиксаторы, сульфатредукторы. Наличие микроорганизмов именно этих групп обуславливается большим количеством органики и малым количеством связанных форм азота.

В ризосфере растений-обитателей литорали создаются благоприятные условия (корневые экссудаты) для существования различных актиномицетов, грибов и бактерий.  Здесь микробиота автохтонная, в отличие от песка литорали, где существованию автохтонных микроорганизмов препятствует приливно-отливная волна.

Помимо микробиоты ББС, изучена также микробиота окрестностей. На близлежащих островах Костьян и Покормёжный исследованы особые местообитания -  скальные ванны с автохтонной и аллохтонной микробиотой.

Также была предпринята попытка выделить представителей светящихся бактерий. Для посева были использованы пробы морской воды, гомогенатов внутренних органов бычка, ставриды, морской звезды. Рост на чашках со средой для светящихся бактерий наблюдался, хотя само свечение пронаблюдать не удалось. Эти микроорганизмы относятся к планктонным морским формам,  а также к симбионтам рыб.

Ещё одной важной экологической группой морских микроорганизмов являются углеводородокисляющие микроорганизмы, ассоциированные с бурыми водорослями.

В ходе оценки санитарно-микробиологического состояния ББС выяснилось, что воздух на территории биостанции чистый, пресная вода также чистая и удовлетворяет санитарным нормам.




Атлас
флоры и фауны Белого моря

Правила заезда на ББС
В 2017 году на ББС вводятся новые правила заезда и отъезда.

Атлас
флоры и фауны Белого моря

 

+7 (815) 33-64-516

Электронная почта: info@wsbs-msu.ru

Вход в почту @wsbs-msu.ru



2008 создание сайта: Создание сайтов - DeCollage
© 2000-2015 ББС МГУ