АГРОИНФормация

Агропортал - все для специалистов агропромышленного комплекса

Систематика бактерий

Систематика (таксономия) — распределение (классификация) микроорганизмов по группам (таксонам) в соответствии с определенными признаками, а также установление родственных связей между ними.

Перед изучением основных групп микроорганизмов целесообразно осветить принципы их номенклатуры. Номенклатура — система наименований, применяемых в определенной области знаний.

Любая система номенклатуры и таксономии микроорганизмов требует совершенного знания объектов для того, чтобы их назвать и классифицировать. Для получения информации, необходимой для наименования и классификации микроорганизмов, изучают все многообразие и все особенности внешней и внутренней структуры микроба, его физиологические и биохимические свойства, а также процессы, вызываемые микроорганизмом в естественной среде его обитания.

Следовательно, для того чтобы отнести микроорганизм к той или иной таксономической группе, необходимо ознакомиться с основными характеристиками его: определить, каков внешний вид этого микроорганизма — его форму, подвижность (наличие жгутиков и их расположение), наличие капсул и способность к образованию эндоспор, способность окрашиваться по Граму; выяснить особенности обмена веществ, способы получения энергии; наконец, определить, каким образом он изменяет внешнюю среду, в которой растет, и как окружающая среда влияет на его жизнь и выживание. Такое знание микроорганизма имеет значение не только для номенклатуры и таксономии, оно совершенно необходимо для оценки роли микроорганизма в природе и его практической значимости.

В последнее время в связи с развитием молекулярной биологии выявлены новые подходы к характеристике микроорганизмов, что оказало положительное воздействие на их систематику. В частности, определенную ценность имеют методы, позволяющие непосредственно охарактеризовать наследственные свойства (генотип) микроорганизмов и таким образом дополнить их описание, которое до последнего времени отражало исключительно структурные и функциональные свойства (фенотип). Данные о генотипе микроорганизма получают с помощью двух основных методов анализа выделенных нуклеиновых кислот — путем определения нуклеотидного состава ДНК и изучения химической гибридизации нуклеиновых кислот, изолированных из разных микроорганизмов.

В результате использования первого метода по соотношениям пар пуриновых и пиримидиновых оснований в молекуле ДНК могут быть выявлены генетические различия между группами микроорганизмов. Второй метод предусматривает установление гомологии ДНК путем гибридизации двух исследуемых молекул, выделенных из разных микроорганизмов. Так, если наблюдается высокая степень связывания молекул ДНК (80 — 90% и более), то это свидетельствует о гомологии первичной структуры и близком генетическом родстве микроорганизмов (филогенетические связи). Низкая степень гомологии (50%) характеризует достаточно отдаленные связи между микроорганизмами.

В систематике микроорганизмов иногда используют нумерическую таксономию, предложенную современником К. Линнея М. Адансоном. В основу адансоновской, или нумерической, таксономии положены следующие принципы: а) равноценность изучаемых признаков организмов; б) доведение их количества до максимальной величины; в) выделение каждой таксономической группы по числу совпадающих признаков. Данный подход к систематике микроорганизмов достаточно объективен, однако для его использования необходимы обширные математические расчеты с помощью электронно-вычислительных машин.

После подробного изучения микроорганизму дают научное название, которое должно быть выражено двумя латинскими словами, как этого требует биноминальная номенклатура, предложенная еще в XVIII в. К. Линнеем.

Первое слово — название рода. Обычно это латинское слово, оно пишется с прописной буквы и характеризует какой-либо морфологический или физиологический признак микроорганизма, либо фамилию ученого, открывшего этот микроорганизм, либо особый отличительный признак, например местообитание.

Второе слово пишется со строчной буквы. Оно обозначает видовое название микроорганизма и, как правило, представляет собой производное от существительного, дающего описание цвета колонии, источника происхождения микроорганизма, вызываемого этим микроорганизмом процесса или болезни и некоторых других отличительных признаков. Например, название Bacillus albus указывает, что микроорганизм является грамположительной, спорообразующей аэробной палочкой (свойства рода Bacillus), а видовое название характеризует цвет образуемой им колонии (albus — белый).

Названия микроорганизмам присваиваются в соответствии с правилами Международного кодекса номенклатуры бактерий, введенного с 1 января 1980 г., они едины во всех странах мира.

В классификации для группирования родственных микроорганизмов используют следующие таксономические категории: вид (species), род (genus) семейство (familia), порядок (ordo), класс (classis), отдел (divisio), царство (regnum).

Вид — основная таксономическая единица, представляет собой совокупность особей одного генотипа, обладающих хорошо выраженным фенотипическим сходством.

Вид подразделяют на подвиды или варианты.

В микробиологии часто пользуются терминами «штамм» и «клон». Штамм — это более узкое понятие, чем вид. Обычно штаммами называют различные культуры микроорганизмов одного и того же вида, выделенные из различных природных сред (почв, водоемов, организмов и т. д.) или из одной и той же среды, но в разное время. Штаммы одного вида могут быть достаточно близки по своим свойствам или различаться по отдельным признакам. В то же время свойства разных штаммов не выходят за пределы вида.

Клон — это культура, полученная из одной клетки. Совокупность (популяция) микроорганизмов, состоящая из особей одного вида, называется чистой культурой.

В биологии выделяют две систематики живых организмов — филогенетическую, или естественную, и искусственную.

Микробиология еще не располагает достаточными данными об эволюции и филогении микроорганизмов, позволяющими построить естественную систематику, подобную той, которая создана для высших растений и животных. Современные системы классификации микроорганизмов, по существу, являются искусственными. Они играют роль диагностических ключей, или определителей, которыми пользуются главным образом при идентификации того или иного микроорганизма. К таким определителям относятся: «Определитель бактерий и актиномицетов» Н. А. Красильникова (1949), «Определитель родов бактерий» В. Б. Д. Скермана (1975) и др.

В настоящем учебнике приведено описание наиболее важных групп микроорганизмов в соответствии с последним, девятым, изданием (1984) Определителя бактерий Д. X. Берги. В этом определителе все прокариотические микроорганизмы объединены в царство Procaryotae, которое подразделяется на четыре отдела, они, в свою очередь, делятся на классы, порядки, семейства, роды и виды. Микроорганизмы распределены по отделам главным образом на основе наличия или отсутствия клеточных стенок и их вида, а по другим таксономическим категориям (классам, порядкам, семействам, родам, видам) — по совокупности морфологических и физиолого-биохимических признаков.

You are here