Морфологія і класифікація бактерій
Бактерії - це одноклітинні, безхлорофільні організми, вегетативно розмножуються поділом, рідше перешнурованіем, іноді утворюють внутрішньоклітинні спори.
Величина бактерій вимірюється в мікронах і за рідкісними винятками лежить в межах від 0,06-0,3 до 3-5 # 956 ;. У краплі води можуть вільно поміститися кілька сот мільйонів бактерій.
Форма бактеріальної клітини досить одноманітна. Відомі три основні форми бактерій: кругла, паличкоподібна і звита з численними і непомітними переходами між ними. Антон Де-Барі образно порівнював їх з більярдною кулею, олівцем і пробочнік.
Коками називаються бактерії, що мають круглу форму. Вони розрізняються розмірами і взаємним розташуванням. Коки, з'єднані попарно, звуться диплококков, з'єднані ж у вигляді намиста називаються стрептококами. При розподілі, що чергується в двох взаємно-перпендикулярних напрямках, утворюються тетракоккі. Якщо розподіл правильно і повторюється в трьох взаємно-перпендикулярних напрямках, то утворюються сполуки клітин у вигляді пакетів - це так звані сардини. Ділячись в різних напрямках без особливої правильності, коки утворюють безладні скупчення, що нагадують гроно винограду. Вони називаються стафілококами.
Бактерії палочковидной форми трохи більш різноманітні за своїм зовнішнім виглядом. Вони можуть бути з усіченими або закругленими кінцями, циліндричними, бочковідной або лімоновіднимі і як би з перетяжкою посередині, часто еліпсоїдального, відрізняючись лише своїми розмірами в ширину і довжину. Палички можуть бути прямими, вигнутими, одиночними, зчепленими попарно або ланцюжком, короткими або сильно витягнутими. Паличкоподібні бактерії, у яких довжина в два рази і більше перевищує ширину, називаються бацилами; якщо ж різниця між довжиною і шириною невелика, то їх називають бактеріями.
Бактерії звивистою форми розрізняються не тільки по довжині і товщині, але і за кількістю і характером завитків. Злегка зігнуті бактерії (завиток не перевищує 1/4 обороту спіралі) називаються вібріонами, бактерії, що мають один або кілька великих правильних завитків, - спірили. Довгі і тонкі бактерії звивистою форми з численними дрібними завитками, іноді з великими викривленнями всієї нитки, називаються спірохетами.
будова бактерій
За простоті своїй організації і нікчемним розмірами бактерії належать до найбільш елементарним істотам і стоять на найнижчих щаблях життя. Незважаючи на величезні успіхи науки і техніки, ще не всі питання будови бактерій дозволені.
Тіло бактерій складається з оболонки і протоплазми етичного вмісту, просоченого клітинним соком. Оболонка бактерій тонка, безбарвна, структура її не помітні в мікроскоп. Для того щоб бачити її, вдаються до штучних методів обробки. Оболонка лежить в основі зовнішньої форми клітини і, мабуть, є відомою захистом в несприятливих умовах. Вільно втілюючи вміст клітини, вона дякуй своїй пружності допускає вільний рух бактерій, нерідко супроводжується жвавими рухами всього тіла.
Зовнішні шари оболонки, поглинаючи воду, нерідко розбухають і утворюють драглисту клейку масу, що досягає помітних розмірів. У міру ослизнення зовнішніх шарів оболонка безперервно відновлюється за рахунок протоплазми. Остудневшая клейка оболонка носить назву капсули. Інтенсивність утворення слизу і капсул залежить від особливостей харчування і іноді може бути досить значною. Слизова капсула утворюється не тільки біля кожної клітини окремо, але і у багатьох клітин, пов'язаних в одну колонію і укладених як би в загальну капсулу. Такі слизові колонії бактерій називаються зооглея. Освіта капсул властиво не всім видам бактерій.
рух бактерій
Здатність до мимовільного руху властива лише деяким групам бактерій. Пересуваються бактерії за допомогою джгутиків або війок. Джгутики мають вигляд більш-менш довгих ниток. Вони дуже ніжні, тонкі, легко обриваються, без спеціального пофарбування в мікроскоп не видимі. Діаметр їх не перевищує 1/20 частини діаметра тіла бактерії.
Рухливі форми бактерій діляться на наступні групи:
- монотрихи - є тільки один полярний джгутик,
- лофотрихи - є пучок джгутиків на одному з кінців клітини,
- перитрихи-джгутики розташовані по всій поверхні тіла.
Характер розташування джгутиків на тілі бактерії визначає і характер її руху - прямолінійний або безладне. Рухливість бактерій залежить від ряду умов: температури, складу живильного середовища, продуктів їх життєдіяльності і т. П. Рухливі форми бактерій не у всіх стадіях свого розвитку і не у всіх умовах зростання забезпечені джгутиками.
спорообразование
У тілі багатьох бактерій в певні періоди їх розвитку з'являються круглі або еліпсоїдні освіти - опори. Вони зазвичай завершують цикл розвитку бактерій. Величина суперечка в порівнянні з величиною які провели їх клітин може коливатися в широких межах.
Опори утворюються не у всіх видів бактерій. Вони оточені добре відокремленої оболонкою, майже непроникні для води і є найбільш стійкими утвореннями серед усього живого світу. Так, вони нерідко витримують кип'ятіння протягом кількох годин і тривалу дію сухого пара при температурі від 120 до 140 °. Спори багатьох бацил зберігають свою життєздатність після тривалого перебування при температурі -190 ° і навіть при температурі рідкого водню (-253 °). Стійкі вони також і до дії хімічних речовин - отрут. Все це надзвичайно ускладнює боротьбу з хвороботворними споровими видами бактерій.
Зріла спору протягом десятків років може зберігати свою життєздатність. Зазвичай проростання суперечка відбувається після деякого періоду спокою і пов'язане з впливом зовнішніх умов. Весь процес спороутворення протікає протягом доби і менше. Після дозрівання суперечки, який здійснив її клітина поступово відмирає і зріла спора виходить назовні. При проростанні вона набухає, стає багатшим водою і з неї виходить проросток, одягнений в тонку оболонку.
розмноження бактерій
Досягнувши стану зрілості і межі зростання, бактерії починають розмножуватися простим поділом. При розподілі в середній частині тіла бактерії з'являється перегородка, яка потім розщеплюється і відокремлює дві нові клітини. Послідовне розташування перегородок при розподілі у різних бактерій по-різному. У паличковидних форм воно розташовується перпендикулярно до довгої осі, у кулястих форм перегородки можуть розташовуватися в одній, двох або трьох взаємно-перпендикулярних площинах, з чим і пов'язане утворення таких форм, як стрептококи, тетракоккі і сарціни.
Швидкість розмноження бактерій залежить від ряду умов і може бути дуже різною. Чим сприятливіші зовнішні умови існування бактерій, тим швидше відбувається їх розподіл. У нормальних умовах число бактерій подвоюється приблизно через кожні півгодини. Вели б воно завжди відбувалося безперешкодно, то кількість бактерій від однієї клітини досягло б колосальних розмірів. За підрахунком мікробіолога Кона, потомство однієї бацили через п'ять днів могло б заповнити всі моря і океани. Однак цього ніколи не було і ніколи не буде. Життєвий цикл бактерій обмежений певними зовнішніми умовами, за межами яких розмноження сповільнюється або зовсім припиняється. Недолік харчування, шкідливі продукти обміну, конкуренція різних видів і т. П. Згубно діють на бактерії. При несприятливих умовах вони масами гинуть.
Класифікація бактерій
Положення бактерій в системі живих істот поки ще недостатньо визначено. Прийнято вважати, що бактерії представляють частину рослинного світу, а гриби і водорості є найближчими до них родинними організмами. Морфологічні ознаки бактерій в більшості випадків обмежені деякими формами: кулясті, палички, спіралі. Надзвичайна простота і елементарність їх зовнішньої організації ускладнюють їх класифікацію. Визначення виду бактерії на основі тільки морфологічних ознак неможливо. Наукова систематика заснована на морфології та історії розвитку, але для класифікації бактерій необхідно знати не тільки морфологію, а й їх фізіологічні та біохімічні особливості. У зв'язку з цим встановлюються: ставлення бактерій до кисню, температурних умов, утворення пігменту, розрідження желатину, освіта кислот і газу на цукрі, зміна молока при зростанні в ньому бактерій, утворення індолу, сірководню, аміаку, редукція нітратів в нітрити або у вільний азот . Однак і цього не завжди буває достатньо для визначення виду бактерії.
Існують різні системи класифікації бактерій, але всі вони є умовними, і далекими в більшій чи меншій мірі від природної класифікації. Розгляд цих систем або хоча б однієї з них в даному випадку не є необхідним навіть в застосуванні до фітопатогенних бактерій. Слід лише сказати, що в даний час майже всі фітопатогенні бактерії об'єднані в пологах Pseudomonas, Xanthomonas, Bacterium і Erwinia.
Останнім часом М. В. Горленко (1961) запропонував наступну систему класифікації фітопатогенних бактерій класу Eubacteriales:
I. Сімейство Mycobacteriaceae (Честер, 1901) -неподвіжние бактерії (без джгутиків):
- 1-й рід - Gorynebacterium (Леман і Нейман, 1896) - (грампозитивні бактерії;
- 2-й рід Aplanobacterium (Сміт, 1905, Гешіч, 1956) - грамнегативні бактерії.
II. Сімейство Pseudomonadaceae (Вільсон і ін. 1917) - бактерії з джгутиками (полярними):
- 1-й рід - Pseudomonas (Мігуля, 1900) - бактерії нефарбовані і флюоресцирующие;
- 2-й рід - Xanthomonas (Доусон, 1839) - бактерії з пофарбованими колоніями.
III. Сімейство Bacteriaceae (Кон, 1872) - рухливі бактерії з перітріхальнимі джгутиками, що не утворюють опор:
- 1-й рід - Bacterium (Еренбергер, 1828) - нефарбовані форми, що не утворюють пектиназу і протопектінази;
- 2-й рід - Pectobacterium (Уолден, 1945) - нефарбовані форми, що утворюють пектиназу і протопектіназу;
- 3-й рід - Chromobacterium (Бергонціні, 1881) - пофарбовані форми.
IV. Сімейство Bacillaceae (Фішер, 1895) - рухливі бактерії, спороутворюючі палички:
- 1-й рід - Bacillus (Кон, 1832) - клітини при спорообразовании не роздувається або здуваються слабо;
- 2-й рід - Clostridium (Празновскій, 1880) - клітини при спорообразовании здуваються.
У наведеній вище системі загальноприйнятий досі рід Erwinia опущений. З нього виділяється особливий рід Pectobacterium, в який включаються бактерії з перітріхальнимі джгутиками і володіють пектолитической активністю. Ті з фітопатогенних бактерій, які такої здатності не мають, віднесені до роду Bacterium. Ця система, раціональна сама по собі, нова і поки ще не увійшла в побут, тому в даній роботі ми дотримуємося тієї класифікації, в якій роду Erwinia відводиться своє місце. Таке родове назва фітопатогенних бактерій широко застосовується в спеціальній літературі як в нашій країні, так і за кордоном.
Визначення виду бактерій без застосування штучних поживних середовищ неможливо. У зв'язку з цим можна відзначити, що при культивуванні бактерій утворюють вельми характерні колонії. В такому випадку по одному зовнішньому вигляду можна судити про видову приналежність бактерій.
Поділіться посиланням з друзями