Якушев А.В.

Дождевые черви - регуляторы физиологического состояния микроорганизмов в
почве и вермикомпостах
Якушев А.В.
Младший научный сотрудник, к.б.н.
Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова,
факультет почвоведения МГУ, Москва, Россия
E–mail: a_yakushev84@mail.ru
Наша рабочая гипотеза - основной механизм регуляции микробного сообщества
почвенной мезофауной - изменение физиологического состояния (активация одних и
инактивация других), а не изменение таксономического состава. Цель - исследование
влияния дождевых червей (как наиболее важной группы почвенных животных) на
физиологическое состояние микробного сообщества. Задача: 1) исследовать
одновременно изменения таксономического состава и физиологического состояния
бактерий в результате пассажа через кишечник дождевых червей. Метод исследования:
кинетический метод определения физиологического состояния бактерий in situ.
На основе анализа пары «корм - копролиты червя Eisenia fetida» для 2-х образцов
полуперепревшего навоза крупного рогатого скота и «почва - копролиты червя
Aporrectodea caliginosa» для органогенного горизонта агроторфяной почвы, 2-х образцов
А гор. выщелоченного чернозёма, можно сделать предварительный вывод, что в
результате пассажа через кишечник червя происходит активизация бактериального
сообщества почвы, так как в кишечнике интенсивнее, чем в фоновой почве идёт процесс
гидролиза полимеров и образуются во множестве легкодоступные питательные
вещества, часть которых перехватывается микробами, а часть всасывается кишечным
эпителием червей. Активизация наблюдается для бактерий - гидролитиков, и
потребителей продуктов брожения и мономеров. Это может указывать на то, что червь
создаёт у себя в кишечнике сообщество активных гидролитиков
и бактерий
потребляющие продукты брожения. Возможно потребители продуктов брожения
преобразуют эти продукты брожения в различные питательные вещества для червей
(аминокислоты, витамины, гормоноподные вещества и т.д.). Активизация наиболее
чётко проявляется на среде с глюкозой на которой доминируют Bacillus. Из наших
данных по посевам и литературных источников известно, что численность Bacillus
снижается при пассаже через кишечник дождевых червей, но видимо это
сопровождается инициацией прорастания их эндоспор. Снижение активности бактерий
при пассаже наблюдается преимущественно на средах с трудными для микробного
разложения субстратами - коричная кислота, фенилаланин, додецилсульфат натрия. Это
свидетельствует о снижение функционального (трофического) разнообразия
бактериального сообщества при прохождении через кишечный тракт дождевых червей,
связанное с элиминированием или снижением численности ряда неустойчивых к
кишечной среде червя бактерий. Пассаж снижает активность Rhodococcus, так как в тех
вариантах когда происходило снижение активности микроорганизмов, растущих на
фенилаланине в ячейках по данным посева преобладали Rhodococcus. На основе данных
по увеличению максимальной удельной скорости роста бактериальных культур на
различных средах можно предварительно заключить, что в результате пассажа через
кишечник увеличивается доля быстрорастущих бактерий r-стратегов, получающих
преимущества для роста в кишечнике червей, содержащем больше питательных
веществ, чем фоновая почва. Как правило на 11 средах из исследуемого образца
выделяется 5-18 морфотипов бактерий. Первоначальная фенотипическая диагностики
показало, что это бактерии родов: Aquaspirillum, Comamonas, Pseudomonas, Burkholderia,
Alcaligenes, Flavobacterium-Cytophaga, Myxococcales, Xanthomonas, Bacteroidetes,
Arthrobacter, Rhodococcus, Bacillus и ряд неидентифицируемых грамотрицательных
палочек и коринеформных бактерий.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ №12-04-31159 «мол_а».