Пределы устойчивости жизни к экстремальным воздействиям внешней среды


Пределы устойчивости жизни к экстремальным воздействиям внешней среды являются одной из фундаментальных проблем общей и космической биологии. Можно найти поразительные примеры резистентности живых организмов практически ко всем геофизическим и геохимическим факторам в их экстремальном выражении. Аналогичные примеры можно привести и в отношении условий космической среды, а также воздействий, создающихся современными техническими средствами, с которыми земные организмы никогда не встречаются в природе и едва ли когда-либо встречались в процессе эволюции.

Особенно много таких примеров можно найти в микробиологии, которая исследует их на всем протяжении своего развития и рано или поздно для каждого экстремального воздействия находит формы, высокорезистентные к нему. Однако далеко не во всех случаях эта резистентность распространяется сразу на множество факторов. Напротив, обычно она бывает относительно специфична. Может быть, отчасти поэтому такое внимание привлекают меланинсинтезирующие микроорганизмы, и прежде всего грибы, характеризующиеся исключительной одновременной и в этом смысле неспецифической устойчивостью к ряду агентов, которая проявляется не только как характерная групповая черта, но и как распространенный индивидуальный признак. Последнее заключается в том, что один и тот же организм успешно сопротивляется повреждающему влиянию ряда факторов, в том числе и влиянию факторов с явно различным механизмом действия, Однако таких комплексных работ, выполненных на одном организме, к сожалению, пока еще недостаточно. Но в целом для всей группы меланинсинтезирутощих микроскопических грибов экспериментальные материалы дают несомненные доказательства их особой и регистрируемой по различным критериям устойчивости к экстремальным воздействиям, которые летально поражают формы, не синтезирующие меланина. Подчеркиваем, что это утверждение относится только к грибам. Подобная оценка меланогенных бактерий и актиномицетов оказалась бы экспериментально необоснованной, поскольку исследование этих групп микроорганизмов шло другими путями и затрагивало вопросы резистентности только в единичных случаях, хотя и с положительными результатами.

Говоря об устойчивости темнопигментных грибов к экстремальным воздействиям, мы имеем в виду не только их свойство сохранять способность к восстановлению жизнедеятельности после прекращения этих воздействий. Очень важно знать, что названные микроорганизмы могут активно метаболизироватъ, расти и завершать циклы развитая при их постоянном или очень продолжительном действии. Данная характеристика, по-видимому, определяет в первую очередь доминирующее положение мепанинсинтезирующих грибов в так называемых физически регулируемых экологических системах, т.е. в местообитаниях с геофизическими (и геохимическими) условиями, труднопереносимыми живыми организмами или даже критическими для существования жизни. Здесь имеются в виду прежде всего экстремальны о высокогорья, где на высоте 4000-5000 м чернопигмеятаые грибы являются почти единственными (или единственными) представителями микофлоры, а также жаркие песчаные и холодные каменистые пустыни высокоширотных регионов (особенно Антарктики). Интенсивная инсоляция, особенно жесткая в УФ-части спектра, высокие или очень низкие температуры субстратов, резкие перепады температур, ограниченная доступная влажность, засоление — эти условия в отдельности и в сочетании предполагают существование особых механизмов обеспечения устойчивости у адаптированных к ним микроорганизмов.