Биотические факторы

В природных условиях микроорганизмы сталкиваются с действием разнообразных биотических факторов. Биотические факторы — это все формы воздействия микроорганизмов друг на друга, а также на растения, животных и человека. При симбиозе (совместном существовании) микроорганизмы оказывают воздействие в основном в результате влияния продуктов своей жизнедеятельности, которые могут проявлять либо благоприятное (например, витамины), либо губительное (например, антибиотики, токсины) воздействие.

Формы симбиотических взаимоотношений чрезвычайно разнообразны. Их можно разделить на две группы: ассоциативные (благоприятствующие) и антагонистические (конкурентные) взаимоотношения.

Ассоциативные формы симбиоза. Ассоциативные взаимоотношения широко распространены в природе. Именно на них основан круговорот веществ в природе. К ассоциативным взаимоотношениям относятся метабиоз, мутуализм, синергизм и комменсализм.

Метабиоз — это такой вид симбиоза, когда создаются условия последовательного развития одних микроорганизмов за счет продуктов жизнедеятельности других. Например, порча сахарсодержащих субстратов (плодово-ягодных соков, поврежу денных плодов, ягод), когда на них сначала развиваются дрожжи, превращающие сахар в спирт, затем уксуснокислые бактерии, окисляющие спирт до уксусной кислоты и, наконец, мицелиальные грибы, окисляющие уксусную кислоту до Н₂О и СО₂. Метабиоз — наиболее распространенный вид ассоциативных взаимоотношений.

Мутуализм — это сожительство, основанное на взаимной выгоде, например совместное существование в природе аэробных и анаэробных бактерий. Аэробы, поглощая кислород, создают необходимые для анаэробов восстановительные условия.

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 факторам роста, а молочная кислота создает благоприятные значения рН для развития дрожжей.

Комменсализм — форма сожительства, когда один организм живет за счет другого, не причиняя ему вреда. Примером комменсалов могут служить бактерии нормальной микрофлоры тела человека.

Антагонистические формы симбиоза. Это группа симбиоти-ческих взаимоотношений, которые выражаются в явлениях ан­тагонизма, антибиоза, паразитизма и хищничества.

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

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, пеницилловые, аспергилловые), бактерии (продуценты грамицидина) и чаще всего актиномицеты (продуценты стрептомицина, окситетрациклина, биомицина, тетрациклина и др.). Антибиотики применяются в качестве эффективных лечебных препаратов. Антибиотики используются также в нелечебных целях в качестве добавок в корм молодняку животных, птицы и т. п. Например, добавление кормового биомицина повышает привесы животных, яйценоскость кур.

Паразитизм — это такой тип взаимоотношений, при котором совместное существование одному из симбионтов приносит выгоду, а другому причиняет вред. Примерами могут служить болезнетворные микроорганизмы и вирусы, являющиеся возбудителями инфекционных заболеваний человека, животных и растений, фаги. Бактериофаги наблюдаются в сыроделии и производстве маргарина, актинофаги — в производстве антибиотиков, что приводит к утрате ценных производственных культур микроорганизмов.

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 водоемов.