Preview

Проблемы Арктики и Антарктики

Расширенный поиск

Изучение бактериальных сообществ многолетнемерзлых пород оазисов Антарктиды методами культивирования

https://doi.org/10.30758/0555-2648-2017-0-2-27-42

Полный текст:

Аннотация

Проведено культивирование аэробных и анаэробных бактерий из многолетнемерзлых пород острова Кинг Джордж, оазисов Ширмахера, Холмы Ларсеманн, Бангера и Берега Хоббса. На основе качественного и количественного состава культивируемого сообщества образцов проведена сравнительная характеристика разнообразия морских, озерных и флювиогляциальных отложений различных геокриологических условий и возраста.

Об авторах

Е. С. Караевская
ООО КориумСкан
Россия


Н. Э. Демидов
ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институт; ФАНО ФГБУНИ Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН
Россия
Санкт-Петербург, Москва


Д. Г. Шмелев
АО «Гипротрубопровод»
Россия


Е. М. Ривкина
ФАНО ФГБУНИ Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН
Россия
Пущино


С. А. Булат
Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова, НИЦ «Курчатовский институт»
Россия

Гатчина



Список литературы

1. Абашина Т.Н., Вайнштейн М.Б., Хаустов С.А. Бактериальная коррозия бетона и биовыщелачивание отходов горнорудной промышленности: Методическое руководство для микробиологических исследований. Пущино: ТулГУ, 2015. С. 55–56.

2. Абрамов А.А., Слеттен Р.С., Ривкина Е.М., Миронов В.А., Гиличинский Д.А. Геокриологические условия Антарктиды // Криосфера Земли. 2011. Т. 15. № 3. С. 3–19.

3. Бабьева И.П., Голубев В.И. Психрофильные дрожжи в оазисах Антарктиды // Микробиология. 1969. Т. 38. № 3. С. 518–524.

4. Демидов Н.Э., Гиличинский Д.А., Миронов В.А., Шмакова Л.А. Криобиосфера Земли и поиск жизни на Марсе // Криосфера Земли. 2012. Т. XVI. № 4. С. 67–82.

5. Звягинцев Д.Г., Гиличинский Д.А., Благодатский С.А., Воробьева Е.А., Хлебникова Г.М., Архангелов А.А., Кудрявцева Н.Н. Длительность сохранения микроорганизмов в постоянно мерзлых осадочных породах и погребенных почвах // Микробиология. 1985. Т. 54. С. 155–161.

6. Дмитриев В.В., Сузина Н.Е., Русакова Т.Г., Гиличинский Д.А., Дуда В.И. Ультраструктурные особенности природных форм микроорганизмов, изолированных из грунтов вечной мерзлоты Восточной Сибири методом низкотемпературного фракционирования // Доклады Академии наук. 2001. Т. 378. № 6. С. 846–849.

7. Исаченко Б.Л. Некоторые данные о бактериях из вечной мерзлоты // Известия СанктПетербургского Ботанического сада. 1912. Т. 2. Вып. 5–6. С. 140–168.

8. Каляев А.В. Об анабиозе в условиях вечной мерзлоты // Микробиология. 1947. Т. 16. Вып. 2. С. 121–125.

9. Каптерев П.Н. Новые материалы по оживлению организмов из вечной мерзлоты // Доклады Академии наук СССР. 1938. Т. 20. № 4. С. 315.

10. Карасев С.Г., Гурина Л.В., Гавриш Е.Ю., Аданин В.М., Гиличинский Д.А., Евтушенко Л.И. Жизнесособные актинобактерии из древних вечномерзлых отложений Сибири // Криосфера Земли. 1998. Т. 2. № 2. C. 69–75.

11. Карлов Д.С., Мари Д., Чувочина М.С., Алехина И.А., Булат С.А. Микробное сообщество водной толщи озера Радок (восточная Антарктида) с доминированием актинобактерии “Candidatus Planktophila limnetica” // Микробиология. 2011. Т. 80. № 4. С. 571–574.

12. Кочкина Г.А., Иванушкина Н.Е., Карасев С.Г., Гавриш Е.Ю., Гурина Л.В., Евтушенко Л.И., Спирина Е.В., Воробьева Е.А., Гиличинский Д.А., Озерская С.М. Микромицеты и актинобактерии в условиях многолетней естественной криоконсервации // Микробиология. 2001. Т. 70. № 3. С. 412–420.

13. Крисс А.Е. О микроорганизмах в вечной мерзлоте // Микробиология. 1944. Т. 13. Вып. 5. С. 789.

14. Кручинин Ю.А., Симонов И.М. «Солярий» в антарктическом оазисе // Информационная бюллютень Советской антарктической экспедиции. 1967. № 65. С. 162–164.

15. Озерская С.М., Кочкина Г.А., Иванушкина Н.Е., Князева Е.В., Гиличинский Д.А. Структура комплексов микромицетов в многолетнемерзлых грунтах и криопегах Арктики // Микробиология. 2008. Т. 77. № 4. C. 542–550.

16. Омельянский В.Л. Бактериологическое изучение Санг-Юряхского мамонта и окружающей почвы // Архив биологических наук. 1911. Т. 16. № 4. С. 335.

17. Соина В.С., Лебедева Е.В., Голышина О.В., Федоров-Давыдов Д.Г., Гиличинский Д.А. Нитрифицирующие бактерии из многолетнемерзлых отложений Колымской низменности // Микробиология. 1991. Т. 60. Вып. 1. С. 187–190.

18. Хмеленина В.Н., Макутина В.А., Калюжная М.Г., Ривкина Е.М., Гиличинский Д.А., Троценко Ю.А. Обнаружение жизнеспособных метанотрофных бактерий в многолетнемерзлых осадочных породах северо-восточной Сибири // Доклады Академии наук. 2002. Т. 384. № 2. C. 283–285.

19. Хлебникова Г.М., Гиличинский Д.А., Федоров-Давыдов Д.Г., Воробьева Е.А. Количественная оценка микроорганизмов в многолетнемерзлых отложениях и погребенных почвах // Микробиология. 1990. Т. 59. № 1. С. 148–155.

20. Шатилович А.В., Шмакова Л.А., Губин С.В., Гудков А.В., Гиличинский Д.А. Жизнеспособные простейшие в позднеплейстоценовых и голоценовых многолетнемерзлых отложениях // Доклады Академии наук. 2005. Т. 401. № 5. С. 715–717.

21. Шатилович А.В., Шмакова Л.А., Губин С.В., Гиличинский Д.А. Жизнеспособные простейшие в вечной мерзлоте Арктики // Криосфера Земли. 2010. Т. XIV. № 2. С. 69–78.

22. Alavi P., Starcher M.R., Thallinger G.G., Zachow Ch., Müller H. Stenotrophomonas comparative genomics reveals genes and functions that differentiate benefi cial and pathogenic bacteria // BMC genomics. 2014. Vol. 15. № 1. P. 482.

23. Altschul S.F., Gish W., Miller W., Myers E.W., Lipman D.J. Basic local alignment search tool // Journal of Molecular Biology. 1990. Vol. 215. № 3. P. 403–410.

24. Arai T., Kuroda S., Yamagishi S., Katoh Y. A new hydroxystreptomycin source, Streptomyces subrutilus // Joernal of Antibiotics. 1964. № 17. P. 23–38.

25. Backermans C., Ayala-del-Rı´o H.L., Ponder M.A., Vishnivetskaya T., Gilichinsky D., Thomashow M.F., Tiedje J.M. Psychrobacter cryohalolentis sp. nov. and Psychrobacter arcticus sp. nov., isolated from Siberian permafrost // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2006. № 56. P. 1285–1291.

26. Behrendt U., Ulrich A., Schumann P. Description of Microbacterium foliorum sp. nov. and Microbacterium phyllosphaerae sp. nov., isolated from the phyllosphere of grasses and the surface litter after mulching the sward, and reclassifi cation of Aureobacterium resistens (Funke et al. 1998) as Microbacterium resistens comb. nov. // International journal of systematic and evolutionary microbiology. 2001. Vol. 51. № 4. P. 1267–1276.

27. Bormann P., Fritzsche D. The Schirmacher Oasis, Queen Maud Land, East Antarctica, and its surroundings. Peterm Geogr Mitt Erg -h 289. Perthes, Gotha. 1995. 448 p.

28. Bulat S.A., Alekhina I.A., Blot M., Petit J.R., de Angelis M., Wagenbach D., Lipenkov V.Ya., Vasilyeva L.P., Wloch D., Raynaud D., Lukin V.V. DNA Signature of Thermophilic Bacteria from the Aged Accretion Ice of Lake Vostok, Antarctica: Implications for Searching for Life in Extreme Icy Environmentals // Intetnational Journal of Astrobiology. 2004. Vol. 3. P. 1–7.

29. Chen H.H. Zhao G.-Z., Park D.-J., Zhang Y.-Q., Xu L.-H., Lee J.-Ch., Kim J.-Ch., Lee W.-J. Micrococcus endophyticus sp. nov., isolated from surface-sterilized Aquilaria sinensis roots // International journal of systematic and evolutionary microbiology. 2009. Vol. 59. № 5. P. 1070–1075.

30. Dastager S. G., Lee J.-Ch., Ju Y.-J., Park D.-J., Kim Ch.-J. Frigoribacterium mesophilum sp. nov., a mesophilic actinobacterium isolated from Bigeum Island, Korea // International journal of systematic and evolutionary microbiology. 2008. Vol. 58. № 8. P. 1869–1872.

31. De Meyer S.E., Coorevits A., Willems A. Tardiphaga robiniae gen. nov., sp. nov., a new genus in the family Bradyrhizobiaceae isolated from Robinia pseudoacacia in Flanders (Belgium) // Systematic and applied microbiology. 2012. Vol. 35. № 4. P. 205–214.

32. Gilichinsky D.A., Wilson G.S., Friedmann E. I., McKay C.P., Sletten R.S., Rivkina E.M., Vishnivetskaya T.A., Erokhina L.G., Ivanushkina N.E., Kochkina G.A., Shcherbakova V.A., Soina V.S., Spirina E.V., Vorobyova E.A., Fyodorov-Davydov D.G., Hallet B., Ozerskaya S.M., Sorokovikov V.A., Laurinavichyus K.S., Shatilovich A.V., Chanton I.P., Ostroumov V.E., Tiedje J.M. Microbial Populations in Antarctic Permafrost: Biodiversity, State, Age and Implication for Astrobiology // Astrobiology. 2007. Vol. 7. № 2. P. 275–311.

33. Gilichinsky D.A., Rivkina E.M. Permafrost microbiology // Encyclopedia of Geobiology. SpringerVerlag, 2011. P. 726–732.

34. Jeon C.O., Park W., Ghiorse W.C., Madsen E.L. Polaromonas naphthalenivorans sp. nov., a naphthalene-degrading bacterium from naphthalene-contaminated sediment // International journal of systematic and evolutionary microbiology. 2004. Vol. 54. № 1. P. 93–97.

35. Goordial J., Davila A., Lacelle D., Pollard W., Marinova M.M., Greer Ch.W., DiRuggiero J., McKay Ch. P., Whyte L.G. Nearing the cold-arid limits of microbial life in permafrost of an upper dry valley, Antarctica // The ISME journal. 2016. Vol. 10. № 7. P. 1613–1624.

36. Jørgensen N.O.G., Brandt K.K., Nybroe O.,Hansen M. Delftia lacustris sp. nov., a peptidoglycandegrading bacterium from fresh water, and emended description of Delftia tsuruhatensis as a peptidoglycan-degrading bacterium // International journal of systematic and evolutionary microbiology. 2009. Vol. 59. № 9. P. 2195–2199.

37. Kaparullina E., Doronina N., Chistyakova T., Trotsenko Y. Stenotrophomonas chelatiphaga sp. nov., a new aerobic EDTA-degrading bacterium // Systematic and applied microbiology. 2009. Vol. 32. № 3. P. 157–162.

38. Kim K. M. Jung T.S., Ok S., Ko C.Y. In vitro characterization study of Bacillus mojavensis KJS-3 for a potential probiotic // Food Science and Biotechnology. 2011. Vol. 20. № 4. P. 1155–1159.

39. Krivushin K.V., Shcherbakova V.A., Petrovskaya L.E., Rivkina E.M. Methanobacterium veterum sp. nov., from ancient Siberian permafrost // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2010. № 60. P. 455–459.

40. Laffi neur K., Avesani V., Cornu G., Charlier J., Janssens M., Wauters G., Delmee M. Bacteremia Due to a Novel Microbacterium Species in a Patient with Leukemia and Description of Microbacterium paraoxydans sp. nov. // Journal of clinical microbiology. 2003. Vol. 41. № 5. P. 2242–2246.

41. Lee H.G. Kim S.-G., Im W.-T., Oh H.-M., Lee S.-T. Pedobacter composti sp. nov., isolated from compost // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2009. Vol. 59. № 2. P. 345–349.

42. Mayilraj S., Mayilraj S., Krishnamurthi S., Saha P. and Saini H.S. Rhodococcus kroppenstedtii sp. nov., a novel actinobacterium isolated from a cold desert of the Himalayas, India // International journal of systematic and evolutionary microbiology. 2006. Vol. 56. № 5. P. 979–982.

43. Miteva V.I., Sheridan P.P., Brenchley J.E. Phylogenetic and physiological diversity of microorganisms isolated from a deep greenland glacier ice core // Applied and Environmental Microbiology. 2004. Vol. 70. № 1. P. 202–213.

44. Rivkina E.M., Gilichinsky D.A., Wagener S., Tidjie J.M., McGrath J. Biogeochemical activity of anaerobic microorganisms from buried permafrost sediments // Geomicrobiology Journal. 1998. № 15. P. 187–193.

45. Rivkina E., Shcherbakova V., Laurinavichius K., Petrovskaya L., Krivushin K., Kraev G., Pecheritsina S., Gilichinsky D. Biogeochemistry of methane and methanogenic archaea in permafrost // FEMS Microbiology Ecology. 2007. Vol. 61. № 1. P. 1–15.

46. Rodrigues D.F., Goris J., Vishnivetskaya T., Gilichinsky D., Thomashow M.F., Tiedje J.M. Characterization of Exiguobacterium isolates from the Siberian permafrost. Description of Exiguobacterium sibiricum sp. nov. // Extremophiles. 2006. Vol. 10. № 4. P. 285–294.

47. Shcherbakova V., Rivkina E., Pecheritsyna S., Laurinavichius K., Suzina N., Gilichinsky D. Methanobacterium arcticum sp. nov., a methanogenic archaeon from Holocene Arctic permafrost // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2011. Vol. 61. № 1. P. 144–147.

48. Soto-Rodriguez S. A., Cabanillas-Ramos J., Alcaraz U., Gomez-Gil B., Romadlde J.L. Identifi cation and virulence of Aeromonas dhakensis, Pseudomonas mosselii and Microbacterium paraoxydans isolated from Nile tilapia, Oreochromis niloticus, cultivated in Mexico // Journal of applied microbiology. 2013. Vol. 115. № 3. P. 654–662.

49. Stackebrandt E. Koch K., Gvozdiak O., Schumann P. Taxonomic Dissection of the Genus Micrococcus: Kocuria gen. nov., Nesterenkonia gen. nov., Kytococcus gen. nov., Dermacoccus gen. nov., and Micrococcus Cohn 1872 gen. emend // International journal of systematic bacteriology. 1995. Vol. 45. № 4. P. 682–692.

50. Steven B., Léveillé R., Pollard W.H., Whyte L.G. Microbial ecology and biodiversity in permafrost // Extremophiles. 2006. № 10. P. 259–267.

51. Steven B., Briggs G., McKay Ch.P., Pollard W.H., Greer C.W., Whyte L.G. Characterization of the microbial diversity in permafrost sample from the Canadian high Arctic using culture-dependent and culture-independent methods // FEMS Microbiology Ecology. 2007. DOI: 10.1111/j.1574-6941.2006.00247.x

52. Steven B., Chen M.Q., Greer Ch.W., Whyte L.G., Niederberger T.D. Tumebacillus permanentifrigoris gen. nov., sp. nov., an aerobic, spore-forming bacterium isolated from Canadian high Arctic permafrost // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2008. № 58. P. 1497–1501.

53. Suetin S.V., Shcherbakova V.A., Chuvilskaya N.A., Rivkina E.M., Suzina N.E., Lysenko A.M., Gilichinsky D.A. Clostridiumtagluensesp. nov., apsychrotolerant, anaerobic, spore-formingbacteriumfrompermafrost // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2009. Vol. 59. № 6. P. 1421–1426.

54. Vanparys B. Heylen K., Lebbe L., De Vos P. Devosia limi sp. nov., isolated from a nitrifying inoculum // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 2005. Vol. 55. № 5. P. 1997–2000.

55. Vishnivetskaya T. A., Vorobyova E. A., Gilichinsky D. A. Viable green algae and cyanobacteria within terrestrial permafrost // Exo-Astrobiology. 2002. Vol. 518. P. 295–298.

56. Vorobyova E. A., Soina V.S., Gorlenko M., Minkovskaya N., Zalinova N., Mamukelashvili A., Gilichinsky D.A., Rivkina E.M., Vishnivetskaya T.A. The deep cold biosphere: facts and hypothesis // FEMS Microbiol Reviews. 1997. № 20. P. 277–290.

57. Wolf A., Fritze A., Hagemann M., Berg G. Stenotrophomonas rhizophila sp. nov., a novel plantassociated bacterium with antifungal properties // International journal of systematic and evolutionary microbiology. 2002. Vol. 52. № 6. P. 1937–1944.

58. Yoon J. H. Kim I.-G., Kang K.H., Oh T.-K. Park Y.-H. Bacillus marisfl avi sp. nov. and Bacillus aquimaris sp. nov., isolated from sea water of a tidal fl at of the Yellow Sea in Korea // International journal of systematic and evolutionary microbiology. 2003. Vol. 53. № 5. P. 1297–1303.

59. Zhang D.C., Wang H.-X., Cui H.-L., Yang Y.,Liu H.-C.,Dong X.-Z., Zhou P.-J. Cryobacterium psychrotolerans sp. nov., a novel psychrotolerant bacterium isolated from the China No. 1 glacier // International journal of systematic and evolutionary microbiology. 2007. Vol. 57. № 4. P. 866–869.


Для цитирования:


Караевская Е.С., Демидов Н.Э., Шмелев Д.Г., Ривкина Е.М., Булат С.А. Изучение бактериальных сообществ многолетнемерзлых пород оазисов Антарктиды методами культивирования. Проблемы Арктики и Антарктики. 2017;(2):27-42. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2017-0-2-27-42

For citation:


Karaevskaya E.S., Demidov N.E., Shmelev D.G., Rivkina Е.М., Bulat S.A. The study of the bacterial communities in the Antarctic oases’ permafrost by means of culturing. Arctic and Antarctic Research. 2017;(2):27-42. (In Russ.) https://doi.org/10.30758/0555-2648-2017-0-2-27-42

Просмотров: 48


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0555-2648 (Print)
ISSN 2618-6713 (Online)