Взаимоотношения микроорганизмов

Полезные (благоприятные) взаимоотношения

Эти формы симбиоза подразумевают, что микроорганизмы либо помогают друг другу, либо, как минимум, не мешают жизнедеятельности соседа. Выделяют четыре основных варианта таких отношений:

1. Метабиоз

Один вид микроорганизмов использует для своей жизнедеятельности продукты метаболизма другого вида, образуя своеобразную метаболическую цепочку. Пример: Почвенные нитрифицирующие бактерии используют аммиак, который до этого выделили аммонифицирующие бактерии.

1. Мутуализм

Классическое взаимовыгодное сожительство, при котором выигрывают оба партнера. Пример: Лишайники, представляющие собой неразрывный симбиоз гриба и сине-зеленой водоросли. В этом союзе происходит четкое разделение функций: гриб получает от водоросли необходимые органические вещества, а водоросль забирает у гриба минеральные соли и получает надежную защиту от высыхания.

1. Комменсализм

Термин происходит от слова commensalis («сотрапезник»). Это форма взаимодействия, при которой один вид извлекает для себя пользу, но при этом не причиняет никакого вреда своему соседу. Пример: Представители нормальной микрофлоры человека (бактерии-комменсалы), которые живут на коже и слизистых оболочках.

1. Сателлизм

Явление, при котором происходит усиление роста одного вида под благоприятным влиянием другого. Механизм заключается в выделении специфических метаболитов, стимулирующих развитие колоний микробов-соседей. Совместный рост активизирует физиологические функции и значительно ускоряет переработку питательного субстрата. Пример: Колонии дрожжей или сарцин активно стимулируют рост других микроорганизмов, находящихся вокруг них.

Антагонистический симбиоз

Антагонистические взаимоотношения — это неблагоприятное воздействие одного вида микроба на другой, которое неизбежно приводит к подавлению роста конкурента или его полной гибели. Такие взаимоотношения широко представлены в почве, воде, а также в организме животных и человека.

Огромное клиническое значение имеет колонизационная резистентность. Это защитный механизм, при котором нормальная микрофлора (например, бифидобактерии, лактобактерии и кишечная палочка в толстом кишечнике) проявляет выраженный антагонизм по отношению к посторонней и патогенной гнилостной флоре, не давая ей заселить слизистые оболочки.

Основные механизмы подавления (факторы преимущества):

• Высокая скорость размножения. Позволяет микробу осуществить быстрый захват свободной экологической ниши и лишить конкурентов ресурсов.
• Продукция антибиотиков. Это специфические продукты обмена веществ, которые целенаправленно подавляют развитие конкурентов. Это самая распространенная форма микробного антагонизма.
• Выработка бактериоцинов. Синтез специфических антимикробных веществ белковой природы (в частности, колицинов).
• Изменение физико-химических свойств среды. Продукция микробами органических кислот приводит к резкому снижению pH среды. Закисление делает условия непригодными для выживания конкурентных видов.

Экологические формы реализации антагонизма

Микробный антагонизм реализуется в природе через несколько жестких экологических сценариев, направленных на выживание сильнейшего:

• Конкуренция. Прямая борьба за ограниченные источники питания. Более агрессивный или быстрорастущий антагонист истощает питательную среду, тем самым подавляя рост и размножение других видов.
• Хищничество. Физический захват и переваривание клеток противника. Классический пример из микромира — амеба кишечника, которая активно поглощает и переваривает бактерии.
• Паразитизм. Использование другого организма в качестве источника питания и среды обитания, что в итоге приводит к гибели хозяина. Яркие примеры: бактериофаги (вирусы бактерий, уничтожающие бактериальные клетки) и бделловибрионы (мелкие бактерии-паразиты, нападающие на грамотрицательные бактерии).

Вопросы с занятий и экзамена

Что ещё разобрать по теме

• Механизмы действия бактериоцинов и колицинов
• Свойства и виды антибиотиков микробного происхождения
• Роль нормальной микрофлоры толстого кишечника
• Бактериофаги: жизненный цикл вирусов бактерий
• Бделловибрионы: уникальные бактерии-паразиты

Другие темы раздела «Экология микробов — микроэкология»

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.