Взаимоотношение микроорганизмов друг с другом. Симбиотические и конкурентные.

В природных условиях микроорганизмы практически всегда взаимодействуют прежде всего с другими микроорганизмами, являясь компонентами микробного сообщества. Микробное сообщество – это совокупность функционально различных микроорганизмов, взаимодействующих между собой в течение длительного времени и локализованных в определенном месте. Микробное сообщество характеризуется определенным видовым разнообразием, а количественные соотношения членов сообщества могут меняться во времени в зависимости от складывающихся условий. При изменении условий будет происходить сукцессия сообщества, т.е. его изменение во времени, сопровождающееся сменой доминирующих видов, колебаниями численности микроорганизмов разных групп и даже изменением состава членов сообщества. Основой взаимодействия в любом сообществе являются трофические связи, обеспечивающие потоки вещества и энергии внутри него.

В мутуалистическом симбиозе взаимоотношения основаны на взаимном улучшении обстановки друг для друга: защите от внешних воздействий, получении тех или иных питательных компонентов и преимущества в размножении. Так, в кефирных зернах дрожжи сбраживают сахара и синтезируют комплекс витаминов, необходимый для развития молочнокислых бактерий, а бактерии превращают лактозу в лактат, понижая кислотность среды и препятствуя развитию гнилостной микробиоты. Примерами комменсализма являются ассоциации аэробных и анаэробных микроорганизмов, где аэробы, потребляя кислород, обеспечивают условия для развития анаэробов, а сами при этом выгоды не получают. Гнилостные бактерии образуют аммиак, используемый нитрифицирующими бактериями. В этом случае имеет значение поддержание постоянного значения рН.

Паразитические симбиозы образуются с участием патогенных форм. Внутриклеточными паразитами прокариот являются вирусы, в том числе бактерио-, актино- и цианофаги, а также бактерии из родов Bdellovibrio и Campylobacter. Развитие облигатного внутриклеточного паразита в ряде случаев приводит к гибели хозяина. Так, распространенный в водоемахBdellovibrio bacteriovorans проникает в периплазму грамотрицательных бактерий, превращается в нить и постепенно лизирует протопласт хозяина. Затем нить претерпевает множественное деление с образованием молодых вибрионов, которые после разрушения клеточной стенки хозяина выходят в окружающую среду в поиске новых жертв.

У жвачных млекопитающих (крупного рогатого скота, коз, овец, жирафов, верблюдов) желудочно-кишечный тракт имеет сложное строение, при этом особое значение приобретает четырехкамерный желудок. Одна из его секций, рубец, содержащий огромное количество микроорганизмов, обеспечивает животным возможность питаться практически безбелковой пищей. Основное расщепление целлюлозосодержащего корма происходит в рубце, который является идеальным местом для роста анаэробных микроорганизмов, обеспечивая их «непрерывное культивирование» при постоянной температуре (37-39оС) и рН~6,5-7,0.

Паразитический симбиоз – это совместное существование, при котором один из партнеров (паразит) живет за счет другого (хозяина) и может наносить ему вред. Значительную часть паразитических симбиозов формируют микроорганизмы, обладающие свойством вызывать болезнь (патогенностью).

Хищничество - это внеклеточный паразитизм. Хищные бактерии образуют подвижную колонию - сетку, улавливающую крупные бактериальные клетки других видов, которые лизируются (разрушаются) и используются ими внутри колонии, а остатки выбрасываются. Хищные бактерии чаще обитают в илах водоёмов.

Антагонизм - это такой тип взаимоотношений, когда один из организмов подавляет или прекращает развитие другого в основном за продукты жизнедеятельности. Примером микробов - антагонистов являются молочнокислые и гнилостные бактерии. Молочнокислые бактерии, вырабатывая молочную кислоту, создают кислую реакцию среды, препятствуя развитую гнилостных бактерий. Явление антагонизма между ними используют, например, при квашении капусты. 12:11:58

 Антибиоз связан со способностью одного вида микроорганизмов, выделять в окружающую среду специфические вещества, угнетающие жизнедеятельность других - антибиотики. Они обладают либо широким спектром действия в отношении ряда микроорганизмов, либо избирательным действием к одному из них.

Продуцентами антибиотиков могут быть мицелиальные грибы (например, пенициллиновые, аспергилловые), бактерии (продуценты грамицидина) и чаще всего актиномицина (продуценты стрептомицина, окситетрациклина биомицина, тетрациклина и др.).

Антибиотики применяются в качестве эффективных лечебных препаратов. Антибиотики используются также в лечебных целях в качестве добавок в корм молодняку животных, птиц и т.п. Например, добавление кормового биомицина повышает привесы животных, яйценоскость кур.

Синергизм - усиление физиологических функций микроорганизмов при совместном культивировании. В молочнокислых заквасках для кефира используются дрожжи и молочнокислые бактерии. Витамины, синтезируемые дрожжами, стимулируют развитие молочнокислых бактерий, чрезвычайно требовательных к дополнительным фактором роста, а молочная кислота создаёт благоприятные значения рН для развитие дрожжей.

Комменсализм - форма сожительства, когда один организм живёт за счёт другого, не причиняя ему вреда. Примером комменсалов могут служить бактерии нормальной микрофлоры тело человека.

Антагонистические формы симбиоза. Это группа симбиотических взаимоотношение, которые выражаются в явлениях антагонизма, антибиоза, паразитизма и хищничества.