Сочетание высокого давления и низких температур


Сочетание высокого давления и низких температур в природе встречается прежде всего в глубинах Мирового океана, представляющих собой своеобразную экологическую нишу с безусловным преобладанием двух этих факторов, совместное действие которых носит синергический характер и поэтому вдвойне неблагоприятно для жизни. Не вдаваясь в подробности физико- химических механизмов влияния гидростатического давления на организмы — этот вопрос был недавно обсужден на широком биологическом фоне А. Е. Криссом (1973), мы только напомним, что общее в действии высоких давлений и низких температур заключается в противодействии процессам, протекающим с увеличением объема системы.

Это неблагоприятно влияет на конформационные свойства ферментов. Снижается их активность, подавляется выход энергии, нарушается синтез макромолекул и т. д. (Paul, Morita, 1971). И наоборот, высокие температуры оказывают антагонистический эффект в процессах, идущих под давлением, снижая или устраняя ингибирующее действие последних. Известны факты барозащиты биологических структур и функций от тепловых повреждений (Johnson, 1970).

Максимальными гидростатическими давлениями в местах обитания живых существ считаются 1000—1150 атм, соответствующие глубинам в 11 000 м, температура которых всегда ниже 3°. Среднее давление для психросферы океана — около 380 атм (Крисс, 1973; Albrigt, Morita, 1968; Morita, 1975).

В пробах ила, взятых с этих глубин (Филиппинская впадина, ниже 10 000 м), содержалось, по данным Зобелла (ZoBell, 1952а) довольно много бактерий. Низкая температура инкубационной системы и высокое давление (1000 атм) позволяли выявить на несколько порядков больше организмов, чем это можно было сделать при 30° и давлении в 1 атм. Для большей убедительности приведем два примера, взятых из этой работы.

Screenshot at марта 20 00-08-15

 

В этом случае микробиоценоз был представлен в значительной степени психрофильными и барофильными формами с заметной долей облигатно психрофильных и в то же время облигатно барофильных организмов, т. е. облигатными баропсихрофилами.