О разнообразии микроорганизмов каждый помнит еще со школы. Естественно, что такое изобилие рождает множество классификаций по различным признакам. В микробиологии по приверженности к низкому температурному оптимуму выделяют группу простейших существ под названием «психрофилы».
Почему они не «мерзнут»
Психрофильные микроорганизмы получили свое название от греческого слова psyhria, что переводится как «холод». Они наиболее распространены в водной среде и в почвах холодных областей земного шара. Психрофилы отличаются тем, что высокая активность ферментов у них проявляется только при низкой температуре. Помогает им выживать и размножаться большое содержание ненасыщенных жирных кислот (сосредоточенных в мембране). Другие представители микромира тоже имеют такие кислоты в своем составе, но у них количество этих веществ заметно меньше.
При понижении температуры мембрана других микроорганизмов затвердевает и перестает функционировать. Психрофилы, наоборот, сохраняют ее в полужидком состоянии и могут продолжать свою жизнедеятельность.
Типичные представители рассматриваемой категории простейших – это:
- сине-зеленые водоросли;
- некоторые гнилостные и другие бактерии (как пример можно назвать псевдомонады, клостридии);
- плесень.
Для обязательного роста в условиях пониженной температуры психрофилы нуждаются в жидкой водной среде. Бактерии и грибы, «ответственные» за порчу продуктов, которые хранятся в ледниках и холодильниках, несомненно, психрофильные микроорганизмы.
Психрофилы, или холодолюбивые микроорганизмы, предпочитают обитать в условиях низких температур, что делает их уникальными в мире живых существ. Врачи и биологи отмечают, что идеальные места для жизни этих организмов — это ледники, глубоководные океанские впадины и арктические регионы. В таких условиях психрофилы не только выживают, но и активно размножаются, используя специфические адаптации для метаболизма при низких температурах. Исследования показывают, что эти микроорганизмы играют важную роль в экосистемах, способствуя разложению органических веществ и поддержанию биогеохимических циклов. Врачи подчеркивают, что понимание экологии психрофилов может помочь в разработке новых биотехнологий, например, в производстве ферментов, устойчивых к холоду, что имеет значение для медицины и пищевой промышленности.
Оптимальные условия существования
Наиболее благоприятные для жизни и развития факторы внешней среды называются оптимальными для того или иного вида живых существ. Если говорить о температуре, то оптимумом будет считаться средний показатель между самым низким и наиболее высоким значением, при котором еще возможно развитие организмов.
По этому принципу психрофилы подразделяют на факультативные и облигатные формы. Последние не способны расти, если температура поднимется выше 20°C. У факультативных представителей микромира температурный интервал развития расширен. Он начинается от минусовых отметок и поднимается до 30°C или 35°C. А оптимальным будет считаться показатель в 20-25°C.
Примеры факультативных психрофилов:
- некоторые штаммы бактерий рода Артробактер (большинство представителей этого вида предпочитают почву, но некоторые растут на мягких сырах, способствуя их созреванию);
- псевдомонады.
К облигатным психрофилам причисляют морские светящиеся бактерии и прокариоты Bacillus psychrophilus.
В общем, психрофильные микроорганизмы хорошо себя чувствуют при минимальном показателе столбика термометра от – 10°до 0°C и при максимальном значении до -30°С. Такие условия наличествуют в холодных морях, почвах полярных районов. Но это вовсе не означает, что некоторые прокариоты-психрофилы не угрожают, например, жителю средней полосы.
Психрофилы, или холодолюбивые организмы, вызывают интерес у ученых и любителей природы. Многие утверждают, что эти микроорганизмы находят идеальные условия для жизни в самых экстремальных местах на Земле. Например, ледяные шапки Антарктиды и Гренландии, а также глубокие океанские впадины становятся их домом. Люди, изучающие психрофилы, отмечают, что эти организмы способны выживать при температурах ниже нуля, что делает их уникальными в мире живой природы.
Некоторые исследователи даже предполагают, что психрофилы могут быть ключом к пониманию жизни на других планетах, таких как Europa, спутник Юпитера, где условия могут быть схожи с их привычной средой обитания. В то же время, любители экологии подчеркивают важность сохранения этих уникальных экосистем, ведь изменения климата могут угрожать их существованию. Таким образом, обсуждение мест обитания психрофилов открывает новые горизонты для науки и экологии.
Теплолюбивые простейшие
По тому, в каких температурных диапазонах прокариоты предпочитают размножаться, выделяют психрофилы, мезофилы и термофилы.
С первой категорией знакомство уже состоялось, а термофилы предпочитают горячие водные источники, массы сена, зерна или навоза, которые способны самостоятельно генерировать тепло. Диапазон предпочтительных температур начинается от 30°C, а заканчивается на отметке в 80°C. Оптимумом является показатель в 50°С.
Большинство патогенных бактерий – мезофилы. Они способны размножаться от 0 до 50°С и наиболее распространены по сравнению с другими группами микроорганизмов.
Предпочтения простейших касательно температурного режима человек использует для борьбы с ними (если речь идет о борьбе с вредными бактериями) или для поддержания оптимальных условий их развития (когда психрофильные микроорганизмы работают на благо).
Вопрос-ответ
При какой температуре растут психрофилы?
Психрофилы живут и размножаются при пониженных температурах (диапазон температур роста от +10 до -20°С). При этом строгие (облигатные) психрофилы неспособны размножаться при температуре выше 20°С, а факультативные имеют оптимум роста от 22 до 30°С.
Психрофилы это микроорганизмы?
Психрофи́лы (от др.-греч. ψυχρός — холодный, φιλέω — люблю), или криофилы — организмы, нормально существующие и размножающиеся при относительно низких температурах (обычно не выше 10 °C). Термин обычно употребляют применительно к микроорганизмам, которые растут преимущественно при температуре от +10 до -20 °C.
Что такое термофилы, психрофилы, мезофилы?
По отношению к температуре бактерии делят на три группы: психрофилы, способные относительно быстро развиваться при температуре 0 °C; термофилы, растущие при температуре выше 45 – 50 °C; и мезофилы, развивающиеся в диапазоне умеренных температур.
В чем разница между психрофилом и психротолерантом?
Психротолерантные микроорганизмы могут выживать при низких температурах и размножаться при повышенных. Психрофильные микроорганизмы встречаются в холодных условиях, таких как полярные поверхности, ледниковые покровы, ледники, холодные пустыни, вечная мерзлота и глубинные океаны.
Советы
СОВЕТ №1
Изучите подходящие экосистемы: Психрофилы thrive в условиях низких температур, поэтому обратите внимание на места, такие как ледники, глубокие океанские воды и арктические регионы. Изучение этих экосистем поможет вам понять, где именно можно найти эти организмы.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на микробиологические исследования: Участвуйте в научных проектах или исследованиях, связанных с психрофилами. Это даст вам возможность не только узнать больше о их среде обитания, но и внести свой вклад в изучение этих уникальных организмов.
СОВЕТ №3
Создайте подходящие условия в лаборатории: Если вы хотите изучать психрофилы в домашних условиях, подумайте о создании холодильной установки или использования термостатов, чтобы поддерживать низкие температуры и имитировать их естественную среду обитания.
СОВЕТ №4
Следите за изменениями климата: Изменения температуры и экосистем могут повлиять на обитание психрофилов. Будьте в курсе последних исследований и новостей, чтобы понимать, как глобальное потепление может повлиять на их существование.
