Вода — единственная, незаменимая и универсальная среда для протекания жизненных процессов в земных организмах. Ее ограниченное поступление извне в микробные клетки или повышенная диффузия в сухой адсорбент (которым может быть и сухая почва) является ведущей причиной замедления или прекращения активного функционирования микроорганизмов с переходом их в состояние гипобиоза, мезабиоза и анабиоза после выхода за пределы критической зоны влажности (Голдовский, 1973). Вода является своего рода регулятором темпа процессов жизнедеятельности (Бекер, 1973).
Поэтому «проблема воды» не может остаться в стороне при обсуждении вопроса о сущности явления психрофилии у микроорганизмов и о специфике психрофилов, если учесть зависимость влажности субстратов от температуры и связывание свободной воды в форме льда при отрицательных температурах как во внешней, так и во внутренней для клеток среде.
Снижение количества свободной воды в организме, даже при условии ее значительного общего содержания, может привести к анабиозу в случае приспособленности клеточных структур к глубокому охлаждению или же к гибели организма, если такая приспособленность отсутствует (Лозина-Лозинский, 1973; Голдовский, 1973). Тем более интересной представляется способность психрофильных организмов проявлять активное, жизнедеятельное состояние в замороженных средах при низких отрицательных температурах. «Проблема воды» огромна, поэтому при рассмотрении потребности микроорганизмов в воде в различных температурных условиях и переносимых пределов снижения влажности, мы ограничимся лишь теми моментами, которые необходимы для понимания связей между этими двумя факторами (температурой и влажностью) и общей реакцией микробной клетки.
Степень зависимости организма от влажности среды поддается наиболее точному учету, если пользоваться индексом аw (долей термодинамически активной воды в растворе или более сложной системе). Для выявления минимальной потребности и устойчивости к недостатку влаги используется показатель, определенный в среде, содержание воды в которой минимально допустимо для развития организма. Диапазон таких aw(min) для микроорганизмов варьирует от 0,999 до 0,62 (Scott, 1957; Corrv, 1973).