Почему так часто случается - вы стремитесь исправить неугодное вам положение вещей, но получаете только кратковременную передышку, а потом вас снова настигает привычное. Глупцы, обманщики, неудачники. Нет денег, нет счастья, нет любви. Всё отвратительно плохо или безумно грустно.
Одна из причин «замкнутого круга» в том, что внешняя реальность отражает события внутреннего мира. Для этого обязательно находятся объекты: люди и ситуации. Собственная внешность тоже подходит. Даже явления природы годятся на крайний случай.
Как это выглядит
«Зима называется. Конец декабря, а снега как не было, так и нет»: недовольство чувствуете?
«Куда ты прёшь, господи! Вперёд смотреть надо! Уткнутся в телефон - никого вокруг не видят!»: сердится человек, да?
«Тачек крутых накупили, а ПДД выучить забыли»: скорее всего, завидует.
«Камеры нужно установить везде - и в подъезде, и в лифте, и перед квартирой»: похоже, боится.
«Ничего мне не помогает и не поможет, бесполезно лечиться»: так проявляет себя отчаянье.
«Наращу волосы, буду выглядеть совершенно по-другому и тогда…»: но потом, оказывается, надо ещё подкорректировать губы, уменьшить нос, увеличить грудь и т. д.
Так может заявлять о себе внутренний дефицит, недостаточность. Когда речь идёт о важных решениях, вполне себе хороший тон - обдумать не только рациональные «за» и «против», но и эмоциональные. То есть услышать - как там внутри. В повседневной жизни задумываться об этом некогда, а жаль.
Что происходит
Мы «вешаем» своё состояние на кого-то или на что-то вовне. Не специально. Так наше эго защищается от чего-то тревожного. Когда защита используется без фанатизма - ничего страшного, таким образом вы перевариваете внутреннюю ситуацию. Возьмёшься вдруг и наведёшь порядок в ящиках или во всём доме наконец. Потом обнаруживаешь, что и мысли «улеглись по полочкам». Другое дело, когда защитный процесс приобретает масштабы бедствия, и вы незаметно для себя постоянно избавляетесь от невыносимых (по каким-то причинам) чувств, «раздавая» их направо и налево. Потому что обратная сторона процесса такова: чем больше внутреннего содержания вы выбрасываете, тем сильнее истощается ваше собственное «Я». Вернёмся к примеру с уборкой. Попытка справиться с внутренним хаосом, наводя чистоту в квартире, может превратиться в навязчивое повторение. Человек спать не ляжет, пока не перемоет полку за полкой, комнату за комнатой, ботинок за ботинком, и так - изо дня в день. Только легче ему не становится.
Почему люди избегают вас
Одна беда чрезмерного проецирования - сами того не желая, мы разоряем себя. Избавляясь от непереносимых чувств, мы оставляем внутри себя пустоту. Любой эмоциональный всплеск приводит к колоссальной потере энергии. Другая беда - мы разрушаем отношения с окружающими. Ни природа, ни погода, ни собственная внешность, ни организм не смогут возразить нам. Но люди - близкие и не очень - постараются свести общение на нет. Никто не хочет быть мишенью-сосудом для чужой беспомощности, неуверенности, тоски или гнева. (Хотя и им не мешало бы задуматься над причинами проявления в их жизни подобных негативных моментов). Когда мы только и делаем, что проецируем, наши отношения с близкими сначала становятся до предела напряжёнными, а потом всё летит в тартарары. Мы остаёмся в одиночестве.
Как же быть
Остановитесь на минутку и посмотрите вокруг, проанализируйте свою жизнь - как вы оказались в этих обстоятельствах и условиях, которые тяготят вас и создают негативные эмоциональные реакции, и почему это происходит. Как правило, в жизни мы получаем лишь то, что заслуживаем. Мы сами создаём свою реальность. И пока мы не признаём в себе виновника всех тех ситуаций, которые обусловили наше недовольство, мы не сможем сделать шаг в сторону изменения жизни к лучшему. Это не всегда легко признаться самому себе, что не другие люди создают нам проблемы, как мы привыкли думать (или нам так удобно думать?!), а мы сами! Как мы обычно избавляемся от проблем в жизни? Не устраивает работа и коллектив - увольняемся, проблемы в семье - разводимся, с осуждающими нас или просто неприятными нам людьми (опять же задумайтесь, почему они нам неприятны?) стараемся не общаться. Мы сами убегаем от тех ситуаций, которые даны нам для того, чтобы мы вынесли из них определённый урок, ибо пока этот урок не будет пройден, ситуации будут повторяться только в новых условиях, в которые мы «убежали от проблем». Они нас там уже ждут с распростёртыми объятиями. Мы пришли в этот мир не для прозябания в удовлетворяющих наше эго, комфортных условиях, а для развития. И ни о каком развитии речи быть не может, если мы не работаем над собой, а только отмахиваемся от того, что принуждает нас изменяться. Легче же указать другим на их недостатки, нежели отыскать их в себе и с себя же потребовать в первую очередь! «Измени себя - изменится мир вокруг» - основное правило, которое должно сопровождать нас в жизни. Ведь мир - это зеркало. Что мы видим вокруг, то отражает наше внутренне состояние. Общество, в котором мы находимся, обстоятельства, условия жизни - всё это прямо или косвенно указывает нам на положение вещей в нашей жизни.
Не стоит также забывать, что Вселенная пребывает в гармонии. Поэтому при нарушении «баланса» в нашей жизни проявляются такие ситуации, которые призваны «выправить» создавшееся нарушение равновесия. Нужно осознанно перестать сетовать на судьбу и преследующие вас неприятности. Помните, что любые трудности и лишения в будущем обернутся для вас благом. В зависимости от того, чем наполнен ваш внутренний мир, то и откликнется извне определенными переменами. Если вас переполняют негативные эмоции, раздражение и обиды, то не ждите от окружения любви и понимания, если же в вашем сердце живет добро - вы излучаете свет, а значит, он же вам и отразится.
Не бойтесь меняться, начните с малого. Не бойтесь говорить близким людям, что вы их любите, дарите прохожим улыбки! Просто любите жизнь, и она ответит вам тем же!
Поверьте, это только начало большого пути. Невозможно не упомянуть здесь об очень важном моменте. Вы можете попасть ещё в одну ловушку - ожидание результата. Конечно, важно, что является стимулом к вашим переменам, но если вы, совершив очередное благое дело, будете ждать мгновенный отклик от мира, то имейте в виду - вы заблуждаетесь. Помните о законе равновесия - ничто не пройдёт бесследно, за всё будет воздано… в своё время. Если ничего не происходит, значит, мотивация была эгоистичной: «вот я сделаю благое дело, а мне за это «подарок» от Вселенной». И не важно, какого качества «подарок» вы ожидаете, в виде материального блага или духовного. Важно, что вы ждёте это для себя! Именно ваши истинные побуждения - это то, чем будет руководствоваться Вселенная, отмеряя вам в награду то или иное благо.
Как гласит народная поговорка: «Для себя жить - тлеть, для семьи - гореть, для народа - светить». Как только ваша мотивация к переменам будет обусловлена желанием творить благо для всех, а не только для себя или близкого круга, как только вы осознаете себя частью целого и обратите все стремления изменить жизнь к лучшему, ко благу всех живущих, не ограничиваясь своим укромным мирком, с этого момента можете быть уверены - вы на верном пути. Это уже очень высокий уровень осознанности, но теперь можно с уверенностью сказать, что выход из пресловутого замкнутого круга не за горами.
Реакция на стрессовые воздействия В процессе эволюции бактерии, так же как и любые другие живые организмы, приспособились к существованию в условиях не вполне оптимальных, а иногда и таящих опасность для жизни. Токсические вещества, неблагоприятная температура, р. Н, облучение в пределах, определяемых видовой или штаммовой чувствительностью организма, не препятствуют нормальному существованию бактерий. Резкие изменения условий в неблаго приятную торону с приводят к отмиранию клеток. Однако при некоторых воздействиях, которые обычно обозначают как сублетальные, клетки не погибают сразу, а оказываются травмированными. Их дальнейшая судьба в значительной степени зависит от условий, в которые они окажутся.
Травмирование клеток происходит под влиянием повышенной или понижен ной температуры, под действием токсических веществ в не слишком высоких концентрациях, в результате голодания, при осмотическом шоке, облучениях. У травмированных клеток во многих случаях нарушаются барьерные функции мембран, наблюдается выход в среду некоторых метаболитов, нарушается синтез белка, возникают нарушения в структуре ДНК. Некото рые условия, вполне благоприятные для развития нормальных бактерий. могут быть
Например, бактерии, подвергнутые сублетальному температурному шоку, осмотичсскому шоку и других воздействий, гибнут на средах с повышенной концентрацией солей, со вершенно не опасной для нормальных клеток, или на средах с поверхностно активными соединениями, также в концентрациях, не влияющих на рост нормальных клеток. Эти факторы иногда определяют как селектирующие здоровые клетки от травмиро ванных. Травмированные клетки, помещенные в благоприятные ус ловия, способны епарировать, р
Прямая фотореактивация наблюдается при освещении клеток УФ светом, при этом происходит разрезании пиримидиновых димеров в ДНК, вот поэтому осо бое начение з для фотореактивации имеет УФ. Процесс фотореактивации связан с действием фермента фотолиазы, являющейся флавопротеином. Фотолиаза связывается с пиримидиновыми димерами, активация фермент субстратного комплекса светом длиной волны 300 - 600 нм приводит к мономеризации димеров. При этом корреляции между общей радиорезистентностью клетки и способностью к
Наряду с описанной прямой имеет место непрямая фотореактивация с пиком в области 340 нм, который не оказывает влияния на расщепление димеров, а происходит задержка роста бактерий, в результате чего удлиняется период протекания репарационных процессов. Травмированные клетки не просто восстанавливают причиненные им повреждения, также под влиянием сублетальных воздействий неблагоприятных факторов производят перестройку в обмене веществ Клетки, под вергшиеся неблагоприятным воздействиям, находятся в состоянии стресса. В различных случаях при стресссе может быть связано или не связано с нарушениями клеточных структур, т. е. клетки могут быть или не быть травмированы.
Воздейст вия, которые приводят летки в к состояние стресса, определяют как стрессорные. Процессы, протекающие в клетках, находящихся в состоянии стресса, изучены преимущественно на модели кишечных бактерии, прежде всего Е. coli и Salmonella. К на стоящему времени у кишечных бактерий выявлено 5 регуляторных систем ответа на стрессовые воздействия: «строгий контроль» ; SOS ответ; адаптивный ответ;
синтез белков теплового шока; ответ на окислительный стресс. Во всех 5 ти перечисленных случаях происходят глубокие перестройки мета болизма, связанные с замедлением или прекращением размно жения и синтезом белков, необходимых для выживания. В некоторых случаях, в процессах регуляции, при нимают участие специальные соединения, клеточные гормоны, получившие название алармонов (фр. alarme-тревога).
Адаптация или абаптация Естественный отбор приводит к соответствию организмы и среду их обитания. Исход взаимодействия между организмом и средой может быть различным: от широкого значения до исчезновения вида. В одних условиях вид выживает и размножается, в других – нет. В этом смысле природа осуществляет отбор. Не лишено смысла утверждение, что особи данного поколения «абаптированы» условиям, в которых жили предыдущие поколения. Условия прошлого – фильтр, через который некоторые сочетания признаков просочились в настоящее.
Термин «приспособление» («адаптация») оставляет ложное впечатление какого то предсказания, предвидения или, по крайней мере, замысла. Организмы не предназначены, не адаптированы ни для настоящего, ни для будущего и ни настоящему, ни к будущему не приспособлены – они являют собой живые следствия собственного прошлого. Они абаптированы своим прошлым. Приспособленность – это относительный выпад особей в численность будущих поколений. Наиболее приспособленные особи популяции те, численность потомства которых наиболее велика по сравнению с численностью потомства,
Адаптация микроорганизмов - изменение строения и физиологии микробов под действием факторов окружающей среды. Степень адаптации микроорганизма к новым условиям зависит от стойкости данной культуры и силы действия внешних факторов окружающей среды. Некоторые виды микробов, например кислото спирто щёлочеустойчивые, дифтерийная группа и грибки изменяются несколько меньше, тогда как тифозная группа, кокки и анаэробы группы легче приспосабливаются.
Приспособляемость микробов в наибольшей степени выражается в отношение температуры и наличию кислорода, адаптация идёт тем лучше и совершенее, чем медленее и постепеннее нарастает воздействие новых факторов. Новые условия могут заставить микроорганизмы стать менее требовательным к среде, ограничивать свои физиологические потребности или образовывать споры, иногда изменяется морфология микробной клетки и её строение.
Возникновение микробных штаммов обладающих новыми свойствами происходит особенно часто при столкновении с вредными химическими соединениями в среде, в которой микроорганизмы обычно свободно размножаются - при этом часть из них погибает, а наиболее стойкие выживают и дают стойкие или резистентные штаммы, иногда даже по отношению к антибиотикам и иммунным сывороткам.
Вывод: адаптация это: 1) эволюционно возникшее приспособление организма к условиям среды, выражающееся в изменении их внешних и внутренних особенностей (в биологии); 2) любое приспособление органа, функции или организма к изменяющимся условиям среды (в медицине); 3) совокупность реакций живой системы, поддерживающих ее функциональную устойчивость при измерении условий среды, окружающих эту систему.
Хемотаксис бактерий Подвижные бактерии активно перемещаются в направлении, определяемом теми или иными внешними факторами. Такие направленные перемещения бактерий называют таксисами. В зависимости от фактора различают хемотаксис (частный случай аэротаксис), фототаксис, магнитотаксис, термотаксис и вискозитаксис. Наибольшее внимание привлекает изучение хемотаксиса, т. е. движения в определенном направлении относительно источника химического вещества. Для каждого организма все химические вещества в этом плане могут быть разделены на две группы: инертные и вызывающие таксисы (эффекторы). Среди последних выделяют аттрактанты (вещества, привлекающие
Аттрактантами могут быть сахара, аминокислоты, витамины, нуклеотиды и другие химические молекулы; репеллентами некоторые аминокислоты, спирты, фенолы, неорганические ионы. Аттрактантом для аэробных прокариот и репеллентом для анаэробных прокариот является молекулярный кислород. Аттрактанты часто представлены пищевыми субстратами, хотя не все вещества, необходимые для организма, выступают в качестве аттрактантов. Также не все ядовитые вещества служат репеллентами и не все репелленты вредны. За чувствительность бактерий к градиентам определенных факторов ответственны специфические рецепторы.
Адгезия микроорганизмов Адгезия способность микроорганизмов адсорбироваться на твердых поверхностях и чувствительных клетках с последующей колонизацией, т. е. пусковой механизм инфекционного процесса. Белковые структуры, ответственные за связывание микроорганизма с клеткой, расположены на его поверхности и называются адгезинами. Адгезины разнообразны по строению и обусловливают высокую специфичность, которая проявляется в способности одних микроорганизмов прикрепляться к клеткам эпителия дыхательных
На процесс адгезии могут влиять физико химические механизмы, связанные с гидрофобностью микробных клеток, суммой энергии притяжения и отталкивания. У грамотрицательных бактерий адгезия происходит за счет пилей I го и общего типов. У грамположительных бактерий адгезины представляют собой белки и тейхоевые кислоты клеточной стенки. У других микроорганизмов эту функцию выполняют различные структуры клеточной системы: поверхностные белки, липополисахариды и др. Адгезия к поверхности различных небиологических материалов обусловлена как их физико химическими свойствами, так и специфическими поверхностными рецепторами. Антиангезионная терапия, основанная на борьбе с адгезией микробов, заключается в использовании агентов,
В частности, у бактерий широко распростране на так называемая горизонтальная передача генетических де терминант, при которой некоторые гены могут быть перенесены не только от одних членов популяции данного вида другим, но и представителям разных видов и даже родов. Горизонтальной передаче подвержены главным образом плазмидные гены, опре деляющие адаптации бактерий к некоторым факторам среды. Это гены устойчивости к токсическим веществам, гены патогенности, гены, определяющие способность к использованию неко торых органических соединений и водорода, и др.
Таким обра зом, генофонд популяции микробов обогащается за счет некоторых генов, имеющихся в популяции других видов. Несмотря на относительную про стоту организации бактериальной клетки и ее незначительный объем, она обладает весьма сложными и совершенными механизмами в виде молекулярных адаптаций.
Некультивируемые формы патогенных бактерий У многих видов грамотрицательных бактерий, в том числе у патогенных (шигеллы, сальмонеллы, холерный вибрион и др.) существует особое приспособительное, генетически регулируемое состояние, физиологически эквивалентное цистам, в которое они могут переходить под влиянием неблагоприятных условий и сохранять жизнеспособность до нескольких лет. Симбиоз нескольких видов бактерий, используемых в медикаментах, хорошо помогает при лечении заболеваний.
Главная особенность этого состояния заключается в том, что такие бактерии не размножаются и поэтому не образуют колоний на плотной питательной среде. Такие не размножающиеся, но жизнеспособные клетки получили название некультивируемых форм бактерий (НФБ), они обладают активными метаболическими системами, в том числе системами переноса электронов, биосинтеза белка и нуклеиновых кислот, и сохраняют вирулентность. Их клеточная мембрана более вязкая, клетки обычно приобретают форму кокков, имеют значительно уменьшенные размеры.
Они обладают более высокой устойчивостью во внешней среде и поэтому могут переживать в ней длительное время (например, холерный вибрион в грязном водоеме), поддерживая эндемическое состояние данного региона (водоема). Для обнаружения НФБ используют молекулярно генетические методы (ДНК-ДНК гибридизация, ЦПР), а также более простой метод прямого подсчета жизнеспособных клеток. С этой целью к исследуемому материалу добавляют в небольшом количестве питательные вещества (дрожжевой экстракт) и налидиксовую кислоту (для подавления синтеза ДНК) на несколько часов.
Клетки усваивают питательные вещества и увеличиваются в размерах, но не делятся, поэтому такие увеличенные клетки четко видны в микроскоп и их легко подсчитать. Для этих целей можно использовать также методы цитохимические (образование формазана) или микроауторадиографии.
Гомеостаз и механизмы гомеостаза Гомеостаз это способность сохранять устойчивость и постоянство внутренней среды организма В основе гомеостаза лежит тонкий баланс внутри системы, при нарушении которого организм пытается найти резервы для восстановления. При нарушении равновесия система или отдельный организм рискует прекратить свое существование, поэтому должны уметь хорошо адаптироваться к внешним условиям среды и постоянно развиваться.
Гомеостатические системы обладают такими свойствами как нестабильность (выбор способа для приспособления к окружающей среде), тяготение к равновесию (стремление всеми силами сохранить равновесие системы) и непредсказуемость (результат может оказаться иным, чем ожидалось). У человека за поддержание гомеостаза отвечают вегетативная нервная система и эндокринная система, которая контролируется гипоталамусом, а последний, в свою очередь, корой головного мозга.
Существует два механизма гомеостаза, отрицательная обратная связь и положительная обратная связь. Первая меняет реакцию системы на противоположную, вторая приводит к дестабилизирующему эффекту. Пример: сохранение постоянной температуры тела, сохранение определенного числа особей внутри сообщества, повышение и понижение кровяного давления при недостатке кислорода. У сложных организмов есть ряд детекторов, способных заранее предупредить об опасной ситуации. Например, исчезновение птиц и животных с места, где вскоре должна произойти
фаза эпидемического распро странения характеризуется наиболее широким поражени ем особей в популяции хозяев. И одновременно ней происходит накопление устойчи вых к данной болезни особей - не заболевших или уже ставших иммунными в результате перенесенной болезни. стадия резервационного преобразования, где вирулентные свойства становятся не столь выгодными, поскольку активные, патогенетические механиз мы вызывают столь же активный ответ со стороны иммунной системы устойчивых к болезни хозяев. Снова включается на правленный отбор, но уже в сторону накопления
Регуляция численности патогенных микроорганизмов Можно говорить о двух типах регуляции численности патогенных микроорганизмов: 1. естественной (независимой от деятельности человека) 2. антропогенной (вызванной деятельностью человека), которые в современных условиях нередко взаимосвязаны. 3. Внутрипопуляционная регуляция: Регуляция организмом хозяина. Регуляция популяцией хозяина.
Биологическая адаптация (от лат. adaptatio - приспособление) - приспособление микроорганизма к внешним условиям в процессе эволюции, включая морфофизиологическую и поведенческую составляющие. Адаптация может обеспечивать выживаемость в условиях конкретного местообитания, устойчивость к воздействию факторов абиотического и биологического характера, а также успех в конкуренции с другими видами, популяциями, особями. Каждый вид имеет собственную способность к адаптации, ограниченную физиологией (индивидуальная адаптация).
Дезадаптация – какое-либо нарушение адаптации, приспособление организма к постоянно меняющимся условиям внешней или внутренней среды. Состояние динамического несоответствия между живым организмом и внешней средой, приводящее к нарушению физиологического функционирования, изменению форм поведения, развитию патологических процессов Полное несоответствие между организмом и внешними условиями его существования несовместимо с жизнедеятельностью. Степень дезадаптации характеризуется уровнем дезорганизации функциональных систем организма. В зависимости от характера функционирования, выделяют две формы дезадаптации: – непатологическая: поддержание гомеостаза возможно при режиме усиленного, но "нормального" физиологического функционирования; – патологическая: поддержание гомеостаза возможно только при переходе к патологическому функционированию.
Адаптации видов в рамках одного биоценоза зачастую тесно связаны друг с другом. Если адаптационный процесс у какого-либо вида не находится в равновесном состоянии, то эволюционировать может весь биоценоз (иногда - с негативными последствиями) даже в стабильных условиях окружающей среды.
Главное содержание адаптации, по мнению Т. Пилат, - это внутренние процессы в системе, которые обеспечивают сохранение её внешних функций по отношению к среде. Если структура системы обеспечивает ей нормальное функционирование в данных условиях среды, то такую систему следует считать адаптированной к этим условиям. На этой стадии устанавливается динамическое равновесие.
Примеры адаптации: у пресноводных простейших осмотическая концентрация протоплазмы выше, чем концентрация, окружающей воды. При поглощении воды в ней происходит постоянное опреснение. Нарушающееся при этом осмотическое равновесие регулируется деятельностью сократительной вакуоли, которая удаляет из тела избыточную воду. Некоторые простейшие способны, однако, приспособляться к существованию в более соленой и даже морской воде. При этом деятельность сократительной вакуоли у них замедляется и может даже совершенно прекратиться, так как в этих условиях выведение из организма воды повело бы к повышению в протоплазме относительной концентрации ионов и, в связи с этим, к нарушению в ней осмотического равновесия. Таким образом, в этом случае, механизм адаптации сводится к непосредственной физико-химической реакции протоплазмы. В других случаях механизм адаптации представляется более сложным и не всегда может быть сразу разложен на элементарные факторы. Таковы, например, адаптация животных к температурным условиям (удлинение шерсти млекопитающих под влиянием холода), к явлениям лучистой энергии (фототропизм растений); изменение окраски кожи холоднокровных, благодаря реакции пигментных клеток; сезонный диморфизм окраски птиц и млекопитающих; изменение их окраски в зависимости от климато-географических условий и т. п. Однако, и здесь механизм адаптации может быть, в конечном счете, сведен к физико-химическим реакциям протоплазмы. Явления адаптации тесно связаны с эволюцией микроорганизмов и представляют собою один из наиболее существенных факторов акклиматизации, борьбы за существование и мимикрии.
Адаптация микроорганизмов, аккомодация микроорганизмов, приспособление их к окружающей среде. Их строение, физиологические свойства и химимический состав находятся в зависимости как от наследственных свойств данного вида, так и от влияний окружающей среды. Последние заставляют микроорганизм изменяться. Изменения эти еще недавно считались случайными и, по учению Кона (Conn), мало существенными для основных черт микроорганизма, которые признавались незыблемыми. Однако, с течением времени сначала робко, а затем все решительнее, было выдвинуто учение об изменчивости микроорганизмов, как биологическом факторе, и в настоящее время изменения микроорганизмов уже не считаются только случайными, а признаются и более глубокими. Характер изменчивости микроорганизма находится в зависимости от двух факторов: от индивидуальной видовой стойкости данного микроорганизма и от глубины, размаха и силы воздействия окружающей среды. Некоторые виды микроорганизмов, как кислотоупорная группа, дифтерийная и грибковая формы, меньше изменяются и хуже приспособляются, в то время как кишечно-тифозная, капсулярная, кокковая, анаэробная группы легче подвергаются изменениям. Приспособляемость микроорганизмов прежде всего сказывается в их отношении к кислороду и окружающей температуре. Известно, что анаэробы могут быть приучены как к свободному кислороду, так и обратно. То же нужно сказать об отношении к окружающей температуре, а также к реакции среды, к действию света и химическому составу питательного материала. Одно условие должно быть соблюдено для выявления этой адаптации: постепенное воздействие новых факторов. Чем медленнее и постепеннее действуют новые условия, тем легче и совершеннее приспособляется микроорганизм. Это приспособление идет в различных направлениях. Окружающие условия заставляют микроорганизм становиться менее требовательным в своих физиологических функциях, ограничивать их до минимума и переходить в стадию анабиоза («скрытый микробизм»), для чего у него образуются споры, и он окружается непроницаемыми слизистыми, известковыми и соединительнотканными капсулами (кокки, туб. палочки и т. п.); или же микроорганизмы претерпевают морфологические изменения, теряя целые органы и части, особо чувствительные к обычным условиям (например, трипанозомы, приучаясь к мышьяку, теряют блефаробласты (Вербицкий)), и, таким образом, получаются новые расы микроорганизмов. Образование новых рас с новыми свойствами происходит особенно легко, когда микроорганизм встречается с новыми химическими веществами в организме, в котором он привык свободно размножаться. Когда в такой среде появляются вредные вещества, часть микроорганизмов погибает, а наиболее стойкие индивидуумы выживают и дают так называемые «стойкие» или «упорные» расы (Enrlich). Такая стойкость доказана в отношении различных химических соединений и алкалоидов (мышьяк, спирт, хинин).- Приспособляемость микроорганизмов может идти и в противоположном направлении - в сторону усиления их жизнеспособности и приобретения ими большей активности. Так, мало вирулентный микроорганизм под влиянием ослабления организма начинает быстро размножаться и вырабатывать токсины, которых у него раньше не было или было мало. Примером здесь могут служить многочисленные случаи так называемые эндогенных инфекций, когда пневмококк под влиянием простуды вызывает пневмонию или Bact. coli под влиянием погрешности в диете вызывает дизен-терийноподобное заболевание. Это «активирование» микроорганизма есть не что иное, как приспособление его к новым условиям. Явления приспособления особенно хорошо изучены и многочисленны там, где микроорганизм встречается с иммунным организмом или иммунными средами. Кроме указанных выше капсул, служащих микробу защитным слоем от внешней среды, у микроорганизма начинают вырабатываться аггрессины, которые делают его мало доступным для фагоцитов. Приспособляемость микроорганизмов идет так далеко, что они могут делаться стойкими даже по отношению к иммунным сывороткам. Борде (Bordet) еще в 1895 г. показал, как холерный вибрион может быть приучен к бактериолитической сыворотке. Рядом авторов доказана возможность приучить аглютинирующихся микроорганизмов к тому, что они перестают аглютинироваться. И наоборот, неаглютинабильные микроорганизмы могут быть превращены в аглютинирующихся, например, путем проведения через организм животных и даже при простых пересевах из среды на среду. Перестраивая свои морфологические и физиологические черты, микроорганизмы в зависимости от почвы, на которой они живут, и в зависимости от других микроорганизмов, рядом с ним размножающихся, может приобрести черты, присущие соседу, и превратиться в так называемый «парамикроба». Такой микроорганизм, как это доказал Розенау (Rosenow), может приобрести новые свойства, полученные им от сожительства с патогенным микроорганизмом, и сохранять их довольно долго по наследству. Так, например, стрептококк, выделенный при менингитах, вызванных диплококком Weichselbaum’a, приобретает способность давать менингит. Получается как бы подражание другому возбудителю. Это подражание выражается или в способности вызывать такое же заболевание или в приобретении новых антигенных свойств. Так, протей, живущий в организме сыпнотифозного больного, начинает аглютинироваться сывороткой больного, хотя он и не является возбудителем болезни. Из всех приведенных фактов ясно, какое большое значение имеют явления адаптации микроорганизмов для патологии и эпидемиологии.
Эволюция бактерий и ее медицинское значение. Микроорганизмы на Земле возникли примерно за три миллиарда лет до появления человека. В 1822 году Э.Дарвин предложил теорию эволюции, а через 100 лет русский биохимик А.Опарин (1920 г.) – теорию возникновения биологической жизни. В этой системе бактериям принадлежит весьма важное место. Первые, окруженные мембраной самореплицирующиеся формы биологической жизни (протобионты) были неспособны к фотосинтезу и получали энергию путем осуществления простых, одностадийных абиогенных окислительных реакций. Это продолжалось около 1.0 млрд. лет. Энергия (электрохимическая, термальная, фотохимическая), образующаяся в этих реакциях, сохранялась в определенных молекулах и использовалась для осуществления примитивных процессов. Формирование первичных молекул и реакций положило начало обменным процессам-анаболизму и катаболизму. Переход от протоклетки к прокариотной клетке произошел в промежутке 2.5-3 млрд. лет назад. В атмосфере планеты не было кислорода и первичные прокариоты были анаэробами. Аутотрофный путь фиксации СО 2 явился основой первичной продуктивности на планете. Смена восстановительной атмосферы на кислородную произошла между средним и поздним докембрием (2,8 млрд. лет назад). Для сравнения содержание кислорода в атмосфере планеты 800 млн. лет назад составляло около 1%, 400 млн. лет – уже было 10%, а в настоящее время – 21%. По мере изменения состава атмосферы стали формироваться факультативные фототрофные и гетеротрофные анаэробы, позднее возникли аэробные бактерии .
Бактерии явились не только первичными накопителями генов, но объектом их эволюционного усовершенствования. Скорость эволюции – это количество мутаций на 100 аминокислот молекулы определенного белка в течение 100 млн. лет . Она широко варьирует. На этом построена концепция молекулярных часов, декларирующая, что мутации постепенно аккумулируются в геноме и линейно временному периоду эволюции формируют новый сиквенс для дальнейшей дивергенции вида. Диаграмма, представленная на рис.3. позволяет отобразить эволюцию определенных групп бактерий и примерно установить эволюционное время, когда тот или иной вид (род) дивергировал от общего предка .
Скорость эволюции постоянна и зависит от многих факторов – скорости метаболических процессов, времени генерации, потоков движения информации и селективного давления. Например, дивергенция рода Salmonella и рода Escherichia coli от общего предка произошла примерно 100-140 млн лет назад. Геномы бактерий эволюционировали на протяжении более 50 миллиардов генераций аккумулируя мутации и приобретая новую генетическую информацию посредством горизонтального переноса генов без существенной перестройки предковых генов. В течение года геном сальмонелл приобретал чужеродной генетической информации примерно 16 кб/млн. лет, а кишечной палочки – 22 кб/млн.лет. В настоящее время их геномы отличаются на 25% . Значительная часть генома приобретена путем горизонтального переноса. В целом, геном бактерий варьирует по размерам от 0.6 до 9.4 Мб информации (в среднем от 3 до 5 Мб). Некоторые бактерии имеют две хромосомы (Leptospira interrogans serovar icterohemorrahgiae, Brucellae melitensis) . Прогрессивная эволюция бактерий происходила в нескольких взаимосвязанных направлениях – метаболическом, морфологическом (структурно-молекулярном) и экологическом. В природе имеется огромное разнообразие микроорганизмов из которого в настоящее время известно не более 5-7% их, а культивируемые в искусственных условиях бактерии составляют около 1%. Это означает, что мы еще только начинаем узнавать мир микробов.
Стратегии секвенирования генома. Каждая пара оснований генома является одним битом информации. Например, геном Haemophilus influenzae содержит 1 830 137, а геном Escherichia coli – 4 639 221 бит информации. Сравнительные аспекты секвенирования геномов бактерий позволяют определить наличие общих генов, регуляторных механизмов, установить эволюционные внутри и межвидовые связи и являются основой структурной и эволюционной геномики. Математическим анализом геномов микроорганизмов занимается новая наука – биоинформатика. Предметом исследований являются сиквенсы фрагментов или полных геномов бактерий с помощью разрабатываемых компьютерных программ и баз данных информации о нуклеиновых кислотах и белках .
На основе анализа строения геномов (секвенирования) сформировано 36-40 крупных таксонов (отделов). Члены каждого из них имеют общего предка, который на определенном этапе дивергировал от другого таксона-предшественника. Некоторые из отделов включают большее число видов известных бактерий, чем другие. Обычно это относится к тем из них, которые хорошо культивируются в лабораторных условиях. Наибольшее число видов бактерий (от 40 до 80%) описано среди таксонов протеобактерий, актинобактерий, грамположительных бактерий с низким содержанием Г+Ц. Вместе с тем в некоторых отделах культивируемые представители бактерий неизвестны. Следует отметить, что из 36-40 отделов царства Bacteria только представители 7 крупных таксонов способны вызывать заболевания у человека. Специализация и адаптация этих бактерий к организму животных привело к образованию блоков генов, контролирующих факторы патогенности (островки патогенности). Они могут локализоваться в хромосоме, плазмидах и, возможно, в фагах бактерий. Установление направления и порядка эволюции микроорганизмов на основе изменчивости их геномов является перспективным направлением молекулярной эпидемиологии .
5 ТОЛЕРАНТНОСТЬ МИКРООРГАНИЗМОВ К ФАКТОРАМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Развитие и жизнедеятельность микроорганизмов тес-но связаны с окружающей средой. Проявление их дея-тельности зависит от изменения или особенностей этой среды.
Каждый вид микроорганизма способен расти, развиваться и размножаться в рамках внешних условий, которые отражают их уровень толерантности.
Экологические факторы среды многочисленны и разнооб-разны. Обычно их разделяют на физические, химические и биологические.
Микроорганизмы лучше адаптируются к экстремальным физическим и химическим факторам окружающей среды, чем животные и растения. Некоторые бактерии сохраняют жизнеспособность при температуре до +104 ° С, в диапазоне рН от 1 до 13, давлении от 0 до 1400 атм., длительно живут в бидистиллированной воде и в насыщенных растворах солей, не погибают при интенсивном облучении, в присутствии тяжелых металлов, антисептиков, антибиотиков, дезинфектантов. В то же время для каждого вида есть наследственно обусловленные оптимальные уровни и критические границы толерантности микробов к физическим, химическим и биологическим факторам.
Толерантность к физическим факторам окружающей среды
К физическим факторам внешней среды, положитель-но или отрицательно влияющим на жизнедеятельность микроорганизмов, относятся: влажность среды, концентрация в ней растворенных веществ и ее осмотическое давление, температура, солнечный свет и различные формы лучистой энергии.
Влажность среды. Некоторые виды микробов весьма чувствительны к недостатку влаги. Например, нитрифи-цирующие и уксуснокислые бактерии после высушива-ния быстро отмирают. Другие, наоборот, могут сохра-няться в высушенном состоянии в течение нескольких месяцев и даже лет (стафилококки, молочнокислые бак-терии, дрожжи). Особенно устойчивы к высушиванию споры бактерий и плесневых грибов. Они могут сохра-няться в высушенном состоянии десятки лет. Высуши-вание в вакууме при низкой температуре с последую-щим хранением в безвоздушной среде сохраняет жизнедеятельность микробов длительное время (лиофильная). Этот метод широко используется для длитель-ного хранения микробных культур. Так, некоторые бо-лезнетворные бактерии (кокки) сохранялись в подоб-ных условиях 25, а микобактерии - 17 лет.
В почве различные группы микроорганизмов наибо-лее интенсивно развиваются при влажности, близкой к 60 % полной влагоемкости.
К наиболее влаголюбивым почвенным бактериям от-носятся азотфиксирующие (азотобактер и клубенько-вые). При высушивании почвы микробиологи-ческая активность понижается или полностью подавля-ется. Неспособность микроорганизмов развиваться в условиях недостаточной влажности используется для пре-дохранения от порчи продуктов и кормов путем высуши-вания. Сушке подвергают мясо, рыбу, овощи, фрукты, молоко и другие продукты, а также сено.
Концентрация растворенных в среде веществ. В есте-ственных условиях микроорганизмы живут в растворах с разной концентрацией растворенных веществ, а, следо-вательно, с неодинаковым осмотическим давлением.
Повышение концентрации солей в среде выше оптимума нарушает нормальный обмен веществ между клеткой и внешней средой. В этом случае вода выходит из клетки, цитоплазма отходит от клеточной оболочки (плазмолиз), поступление в клетку питатель-ных веществ приостанавливается. В таком состоянии микроорганизмы довольно быстро погибают и лишь некоторые способны длительно сохраняться. Так, сущест-вуют бактерии, которые адаптировались к высоким кон-центрациям солей (около 29 %). Эти бактерии называют галофильными («любящими» соль).
Губительное действие высоких концентраций солей на микроорганизмы нашло применение и в практиче-ской деятельности человека. Оно лежит в основе кон-сервирования многих пищевых продуктов (мясо, рыба) в крепких растворах соли. Большинство гнилостных бак-терий прекращает развитие уже при 5-10 %-ной кон-центрации NaCl в среде (Proteus vulgaris , Bacillus mesentericus ). Однако для получения более надежных результатов употребляют более концентрированные растворы поваренной соли - 20-30 %.
Для создания высокого осмотического давления в жидкости, кроме хлористого натрия, широко используют сахара, но в концентрациях, превышающих 70 %.
Температура. Температура среды - один из важней-ших экологических факторов, влияющих на жизнь микробов. Каждый вид микроорганизмов может развиваться лишь в опре-деленных пределах температуры.
По отношению к температуре микроорганизмы обыч-но подразделяются на три группы: психрофильные, мезофильные и термофильные.
К психрофильным (греч. psichrio - холодный, phileo - люблю) относятся микроорганизмы, приспосо-бившиеся и развитию при низкой температуре. Это плес-невые грибы, светящиеся бактерии, бактерии холодных водоемов, ледников и т.п. Для них минимальная тем-пература составляет от 0 до 10 °С, оптимальная - около 10 °С и максимальная 20-30 °С. Некоторые виды способны расти даже при температуре ниже 0 °С.
Вообще к низким температурам микроорганизмы малочувствительны. Ряд исследователей доказали, что бактерии сохраняют жизнеспособность после обработки их в течение нескольких часов жидким воздухом (-182, - 100 °С) или даже жидким водородом (-252 °С). Низкие температуры приостанавливают жиз-недеятельность микроорганизмов, поэтому предупреж-дают порчу охлажденных мяса, рыбы, масла, молока и других продуктов. Повторное замораживание после оттаивания губи-тельно действует на микробы. Психрофильные бактерии спор не образуют.
Мезофильные бактерии (греч. inesos - средний) развиваются при средних температурах. К ним относятся большинство сапрофитов и все патогенные микробы.
Для них температурный минимум лежит в пределах 0- 10°, С оптимум - при 25-35 °С и максимум - при 40-50 °С.
Термофильные бактерии (греч. termos - теп-лый) развиваются при сравнительно высокой температу-ре Температурный минимум для них находится около 30° С, оптимум - 50-60 °С, максимум - 70-80 °С.
Термофильные микроорганизмы распространены в го-рячих минеральных водах и принимают деятельное уча-стие в процессах самосогревания навоза, силоса, влаж-ного зерна.
Высокие температуры вызывают гибель микробной клетки в результате свертывания (коагуляции) белков цитоплазмы и инактивации ферментов. Большинство бесспоровых бактерий отмирают при нагревании до 60- 70 °С в течение 15-30 мин, а при нагревании до 80- 100 °С за время от нескольких секунд до 1-3 мин. Во влажной среде бактерии при высокой температуре гиб-нут скорее, чем в сухой, так как пар способствует быст-рой коагуляции белка. Споры многих бактерий выдержи-вают нагревание до 100° С в течение нескольких часов. Даже наиболее устойчивые споры во влажной среде при 120 °С погибают через 20-30 мин, а при действии сухого жара (160-170 °С.) - спустя 1-2 ч.
На губительном действии высоких температур осно-ваны два способа уничтожения бактерий: пастеризация и стерилизация.
При пастеризации жидкость нагревают до 60-70 °С в течение 20-30 мин или до 70-80 °С в течение 6-10 мин, при этом погибают только вегетативные формы бактерий. Пастеризацию применяют преимущественно для сохранения молока, вина, икры, фруктовых соков и некоторых других продуктов.
Под стерилизацией подразумевают освобожде-ние какого-либо предмета или вещества от всех живых существ. Это достигается нагреванием до 100-130 °С в течение 20–40 мин.
Влияние света. Прямой солнечный свет убивает поч-ти все виды бактерий, за исключением пурпурных и фо-тобактерий. Под действием прямых солнечных лучей бактерии гибнут за несколько минут или часов.
Биологическое действие солнечного света на микро-бы обусловлено находящимися в нем ультрафиолетовы-ми лучами. После проникновения в клетку они, адсорбируясь жизненно важными частями, белками и нуклеиновыми кислотами, вызывают фотохимические и окисли-тельные процессы, губительно действующие на микроорганизмы. Ультрафиолетовые лучи убивают через не-сколько минут и вегетативные формы и споры.
В биологическом отношении наиболее интересны ульт-рафиолетовые лучи с длиной волны от 280 до 230 нм. Они обладают выраженным бактериостатическим и бактерицидным действием. В зависимости от дозы облуче-ния и вида микроорганизма действие ультрафиолетовых лучей может быть летальным или мутагенным.
Лампы, испускающие ультрафиолетовые лучи с дли-ной волны 254 нм, широко применяют для стерилизации посуды, дезинфекции воздуха в больницах и операционных, в школах, в борьбе с долгоносиком, поражающим зерно. Ультрафиолетовые лучи используются и для стерилизации воды, молока, материалов, разрушающихся при действии высоких температур.
Влияние радиации, рентгеновского излучения и электричества. Лучи радия и рентгена в малых дозах и при непродолжительном действии стимулируют размножение некоторых микробов, в больших же дозах убивают их. Электрический ток высокой частоты приводит к гибели микроорганизмов. Особенно сильное действие на них оказывают токи ультравысокой частоты.
Влияние механических сотрясений и высоких давле-ний. Механические воздействия (сильные и частые толч-ки) уничтожают большинство микробов. Встряхивание в шюттель-аппарате с песком или со стеклянными бусами резко уменьшает число жизнеспособных бактерий. Само-очищение водоемов от микроорганизмов частично проис-ходит вследствие движения воды в реках и ручьях. Высокие давления слабо влияют на микроорганизмы, отдельные виды бактерий могут нормально жить и раз-множаться в морях на глубине 9 км, где давление дости-гает 9×10 4 кПа. Некоторые виды дрожжей, плесневых грибов и бактерий переносят давление и 3×10 5 кПа.
Толерантность к химическим факторам окружающей среды
К химическим факторам, оказывающим влияние на жизнедеятельность микроорганизмов, относятся: состав и реакция среды, окислительно-восстановительные усло-вия среды.
Состав среды. Химические соединения могут быть полезными для микроорганизмов и использоваться как питательные вещества или неблагоприятными - анти-микробными (бактерицидными), которые угнетают или убивают микроорганизмы. Слабые растворы усиливают жизнедеятель-ность микробов. Более сильные растворы убивают микроорганизмы лишь в вегетативной стадии, очень кон-центрированные уничтожают и споры. Чувствительность различных микробов к одному и тому же химическому соединению неодинакова. Некоторые вещества оказыва-ют вредное действие на одни группы микроорганизмов и являются безвредными для других.
Из неорганических веществ наиболее ядовиты для микроорганизмов соли тяжелых металлов (ртути, меди, серебра). При их концентрации 1:1000 большинство бактерий погибает в течение нескольких минут. Бактери-цидное действие оказывают хлор, йод, перекись водоро-да, марганцовокислый калий. Из минеральных кислот этими свойствами обладают сернистая, борная и некото-рые другие кислоты.
Сильными ядами для микробов являются фенол (кар-боловая кислота), креозол, формалин. В различной сте-пени токсичны спирты и некоторые органические кисло-ты (салициловая, масляная, уксусная, бензойная).
На губительном влиянии антисептиков на бактерии основано копчение мяса и рыбы, во время которого продукт пропитывается дымом, содержащим ле-тучие соединения, в частности, формальдегид, фенолы, смолы.
Реакция среды. Реакция среды является существенным химическим фактором, влияющим на жизнедеятельность микроорганизмов. Величина рН для нейтральной среды равна 7,0, для кислой - 0-6,0 и щелочной - 8,0-14,0. Отношение микробов к реакции среды очень разнообразно. Если одни могут развиваться в широких пределах величины рН, то для развития других микроорганизмов колебания рН должны быть незначительны.
Для многих плесневых грибов и дрожжей наиболее благоприятна среда с рН 3,0-6,0; большинство бактерий лучше развивается в нейтральной или слабощелочной среде (7,0-7,5). Очень кислая реакция на бактерии дей-ствует губительно.
Исключение представляют бактерии, которые сами образуют кислоту (уксуснокислые, молочнокислые, ли-моннокислые и маслянокислые).
Микроорганизмы, живущие в почве или водоемах, встречаются со значительным колебанием рН, поэтому они приспособились к широкому диапазону значений рН. И, наоборот, патогенные микроорганизмы, живущие в теле человека или животного, могут развиваться в сравнительно узком диапазоне рН.
Окислительно-восстановительные условия среды. Раз-витие микроорганизмов находится в тесной связи с окис-лительно-восстановительными условиями среды, обозна-чаемыми условно символом r Н 2 . Он представляет собой отрицательный логарифм давления молекулярного во-дорода и выражает степень аэробности в среде. Если сре-да насыщена молекулярным водородом, то r Н 2 равно нулю. При равновесии окислительных и восстановитель-ных процессов в среде r Н 2 равно 28. При насыщении сре-ды кислородом r Н 2 равно 41. На окислительно-восстановительный потенциал среды оказывает влияние аэрация. Различные микроорганизмы имеют кардинальные точки окислительно-восстановительных условий - мини-мум оптимум и максимум, которые определяют их раз-витие.
Потребность микроорганизмов в кислороде очень раз-лична. Анаэробы могут размножаться при низких значе-ниях r Н 2 - от 8 до 10. Аэробы размножаются в диапазо-не r Н 2 от 10 до 30. Промежуточные формы (факульта-тивные анаэробы) могут развиваться в широких преде-лах r Н 2 - от 0 до 30.
Регулируя окислительно-восстановительные условия в среде, можно не только действовать на рост и развитие микроорганизмов, но и влиять на характер физиологи-ческих и биохимических процессов, вызываемых микро-организмами.
Толерантность к биологическим факторам среды
Типы взаимоотношений микробов в биоценозах.
Микроорганизмы жестко конкурируют между собой. Это связано с тем, что обитающие в конкретном биоценозе микробы обладают принципиально сходными потребностями в источниках энергии и питания. Каждый микроорганизм приспосабливается не только к неживым субстратам, но и к другим окружающим его организмам. Подобная адаптация иногда приводит к приобретению особых метаболических свойств, наделяющих обладателя способностью занимать специфические ниши. Например, нитрифицирующие бактерии могут расти без органических источников энергии, окисляя аммиак или нитриты в качестве источника энергии в отсутствие света; другие организмы в подобных условиях не развиваются. Поэтому нитрифицирующие бактерии не испытывают биологической конкуренции. Значительная часть бактерий участвует в конкурентной борьбе, адаптируясь к сосуществованию с другими формами жизни либо вступая с ними в противодействие.
Симбиоз. Примером симбиоза могут служить взаимоотношения между некоторыми молочнокислыми бактериями и дрож-жами (молочнокислые бактерии, продуцируя молочную кислоту, создают условия, благоприятные для роста дрожжей, а продукты жизнедеятельности дрожжей - витамины стимулируют развитие молочнокислых бакте-рий), азотфиксирующими микробами и целлюлозоразлагающими бактериями, сожительство аэробов, поглощаю-щих кислород, с анаэробами и др. Подобного рода взаимоотношения часто наблюдаются между микроорганиз-мами и растениями (например, симбиоз клубеньковых бактерий с бобовыми растениями, микориза - сожитель-ство различных грибов с корнями растений), а также между микробами и животными.
Взаимоотношения, при которых микроорганизм располагается вне клеток хозяина (более крупного организма), известны как эктосимбиоз ; при локализации внутри клеток - как эндосимбиоз .
Типичные эктосимбиотические микробы - Escherichia coli , бактерии родов Bacteroides и Bifidobacterium , Proteus vulgaris , a также другие представители кишечной микрофлоры.
Взаимоотношения симбиотического характера имеют следующие формы.
Метабиоз - такое существование, когда продукты жизнедеятельности одних видов микробов представ-ляют собой материалы для питания и развития других видов. Например, сапрофиты расщепляют, натуральные белки до пептонов, аминокислот и других, более простых соединений. А эти продукты служат исходным материа-лом для нитрифицирующих бактерий, которые переводят аммиачные соли в азотистую, а затем в азотную кис-лоту.
Дрожжи превращают сахара в этиловый спирт, а ук-суснокислые бактерии окисляют его в уксусную кислоту. Эта форма взаимоотношений распространена среди поч-венных микробов и лежит в основе круговорота веществ в природе.
Комменсализм (от лат. соm + mensa - сотрапезники) - разновидность симбиоза, при которой выгоду извлекает только один партнер (не принося видимого вреда другому). Микроорганизмы-комменсалы колонизируют кожные покровы и полости организма человека (например, желудочно-кишечный тракт), не причиняя «видимого» вреда; их совокупность - нормальная микробная флора (естественная микрофлора). Типичные эктосимбиотические организмы-комменсалы - кишечная палочка, бифидобактерии, стафилококки, лактобациллы. Многие бактерии-комменсалы принадлежат к условно-патогенной микрофлоре и способны при определённых обстоятельствах вызывать заболевания макроорганизма (например, при внесении их в кровоток во время медицинских манипуляций).
Мутуализм (от лат. mutuus - взаимный) - взаимовыгодные симбиотические отношения. Так, микроорганизмы вырабатывают БАБ, необходимые организму хозяина (например, витамины группы В). При этом обитающие в макроорганизмах эндо- и эктосимбионты защищены от неблагоприятных условий среды (высыхания и экстремальных температур) и имеют постоянный доступ к питательным веществам. Из всех видов мутуализма наиболее удивительно культивирование некоторых грибов насекомыми (жуками и термитами). С одной стороны, это способствует более широкому распространению грибов, с другой - обеспечивает постоянный источник питательных веществ для личинок.
Сателлизм . Некоторые микроорганизмы способны выделять метаболиты, стимулирующие рост других микроорганизмов. Например, сарцины или стафилококки выделяют ростовые факторы, стимулирующие рост бактерий рода Haemophilus . Нередко совместный рост нескольких видов микробов активирует их физиологические свойства. Подобные взаимоотношения известны как сателлизм (от лат. safeties - сопровождающий) (рис. 6).
Рис. 6. Синергизм у микробов – вокруг агарового блока с культурой актиномицета видна зона стимуляции роста плесневого гриба.
Антагонизм (антибиоз) - Ситуации, когда один микроорганизм угнетает развитие другого, известны как микробный антагонизм (от греч. antagonizmai - соперничество) и отражают сложившиеся эволюционно формы борьбы микроорганизмов за существование (то есть за источники питания и энергии).
Антагонистические взаимоотношения особенно выражены в местах естественного обитания большого числа различных видов и типов микроорганизмов (например, в почве или ЖКТ), имеющих одинаковые пищевые и энергетические потребности. При этом воздействие на конкурента может быть пассивным или активным. В первом случае микроорганизмы быстрее утилизируют субстрат, лишая соперника «сырьевых ресурсов»; во втором - «объявляют войну до полного уничтожения». Формы истребления могут быть вариабельными - от банального поглощения более мелких видов до выделения высокоспецифичных продуктов, токсичных для конкурентов (рис. 7).
Рис. 7. Антагонизм у микробов – вокруг агарового блока с культурой актиномицета видна зона подавления роста стафилококка.
Губительное действие микроорганизмов-антагонистов связано с накоплением ими в среде продуктов жизнедеятельности или с выделением в нее определенных биологически активных веществ - анти-биотиков.
В результате такого неблагоприятного воздействия жизнедеятельность одного из видов ослабляется или он погибает.
Молочнокислые бактерии являются антагонистами гнилостных бактерий, так как молочная кислота тормо-зит развитие последних. Обыкновенная почвенная микрофлора угнетает болезнетворные для человека микро-организмы.
Антагонизм наблюдается также между растениями и микроорганизмами. Растения вырабатывают вещества, токсичные для бактерий, грибов и простейших. Эти вещества обладают различными свойствами и неодинако-вы по химической природе, силе действия и т. д. Впервые они выявлены советским ботаником В. П. Токиным в 1928 г. и названы фитонцидами (phyton - растение, caedo - убиваю).
Таким образом, зона толерантности микробного мира поистине грандиозна, ее границы часто находятся на предельных значениях экологических факторов. Эта особенность микроорганизмов обеспечивает им практически беспредельное развитие на всей планете.