Стебельковые бактерии (Д. И. Никитин)

Стебельковые бактерии в настоящее время рассматриваются как группа организмов, близкая к эубактериям, и выделяются в семейство кауло-бактерии (Caulobacteriaceae). Принадлежность к определенному порядку не уточнена.

Род каулобактер (Caulobacter). Большинство истинных стебельковых бактерий относятся к этому роду. Похожие на псевдомонады клетки, с одним полярно расположенным жгутиком, прикрепляются тем концом, на котором находится жгутик, к какой-либо поверхности (часто к другой клетке) и формируют стебелек. Стебелек имеет довольно сложное строение. Наружная поверхность образована клеточной стенкой, за которой следует цитоплазматическая мембрана, т. е. стебелек является выростом (выпячиванием) клетки, сохраняющим ее внутреннюю структуру (рис. 70, 71). Внутри стебелька находится много мембранных структур, играющих важную роль в жизнедеятельности клетки. Форма и размеры стебельков сильно варьируют. Встречаются бактерии с очень тонкими стебельками (рис. 72), и даже у одного и того же вида бактерии в зависимости от условий среды могут быть очень длинные (5 - 10 мкм и более) изогнутые стебельки и короткие, едва заметные. В почве нередко можно обнаружить клетки стебельковых бактерий, усеянные по всему периметру, включая стебелек, выростами клеточной стенки - фимбриями (рис. 72).

Функции фимбрий у стебельковых бактерий неясны.

Другой род стебельковых бактерий - астикакаулис (Asticcacaulis) - объединяет бактерии, отличающиеся от описанных лишь асимметричным расположением стебелька (рис. 73). Представители этого рода широко распространены в воде пресных и соленых водоемов. Встречаются в почвах.

Рис. 73. Клетки стебельковой бактерии из рода Asticcacaulis. Электронная микрофотография. Увел. X 20 000

Клетки стебельковых бактерий размножаются поперечным делением, причем дочерняя клетка несет жгутик, но не обладает стебельком, который формируется позже, продолжая нести на дистальном конце жгутик. Это придает большое своеобразие циклу развития этих бактерий, что хорошо видно из схемы (рис. 74).

Рис. 74. Стадии жизненного цикла Caulobacter. Схема (по Броку, 1970)

Следует отметить, что на конце стебелька часто образуется небольшая слизистая подушечка, обеспечивающая плотное прикрепление к поверхностям. Отмечены случаи прикрепления стебельковых бактерий к живым клеткам других бактерий, что породило предположения об их паразитизме, оказавшиеся неверными. Стебельковые бактерии выступают здесь в роли эпибионтов - организмов, поселяющихся на других организмах или рядом, но не связанных симбиотическими или иными взаимоотношениями.

Стебельковые бактерии - типичные обитатели пресных водоемов, илов и почв. Будучи гетеротрофами, они развиваются в природе при низких концентрациях органических веществ. В лабораторных условиях их почти всегда можно обнаружить в виде пленки даже на поверхности дистиллированной воды. В этих условиях они развиваются, используя растворяющиеся в воде питательные вещества, поступающие из воздуха. Вполне вероятно, что они способны также усваивать летучие органические соединения, содержащиеся в воздухе. Сведения о возможности воздушного питания бактерий были получены несколько десятков лет назад видным советским ученым Н. Г. Холодным. Эти бактерии в большей мере, чем другие гетеротрофы, обладают способностью к гетеротрофной фиксации углекислоты из воздуха, т. е. включением С0₂ в клетку непосредственно без энергетических затрат за счет фотосинтеза или энергии, получаемой при превращении неорганических веществ.

Роль стебельковых бактерий в природе определяется их физиологическими особенностями как гетеротрофных микроорганизмов, способных развиваться в зонах обеднения, где неактивны более требовательные к пище сапрофиты.