Лучистая энергия в условиях холода


Сочетание высокой инсоляции и низких температур действует очень сильно в высокогорных районах и в полярных областях. Солнце дает тепло, поэтому способность хорошо поглощать тепловую энергию несомненно дает экологическое преимущество организмам, обитающим на открытых Солнцу поверхностях, таких, как лед, снег, мерзлотные почвы и т. д., поскольку тем самым они могут в известной степени корректировать температуру среды, «улучшая» микроклиматические условия. Но Солнце не только согревает, его УФ-лучи могут оказывать повреждающее и летальное действие.

Идеальным приобретением микроорганизмов, способным поглощать тепло и защищать клеточные структуры от губительных УФ-лучей, являются меланиновые пигменты, особенно широко распространенные у грибов, организмов, наиболее приспособленных к комплексным экстремальным воздействиям среды. С экологической точки зрения для выполнения этой двойственной функции существенным моментом является поверхностная локализация пигмента в клеточной стенке, причем клетка никогда не остается «оголенной», поскольку к моменту отделения почки от материнского организма в перегородке уже присутствует меланиновый слой. Так обстоит дело, например, у черных антарктических дрожжей Nadsoniella nigra (Рубан с соавт., 1968).

Мысль о том, что темный пигмент защищает микроорганизмы от повреждающего действия УФ-света, затрудняя проникновение энергии в клетку, высказывалась почти всеми исследователями, изучавшими это явление. И действительно, она подтверждалась неоднократно и в эксперименте и в экологических исследованиях, и этот вопрос уже получил освещение в монографии «Микробные меланины» (Лях, Рубан, 1972).

На другую сторону проблемы — поглощение тепла черными формами микроорганизмов как ценную особенность в условиях обитания при низких температурах — было обращено внимание при анализе микрофлоры Антарктиды. Знакомство с соответствующей литературой показало частое присутствие меланинсинтезирующих грибов в почвах этого континента и темную, даже черную, окраску антарктических растений, которую Голлербах и Сыроечковский (1960) рассматривали как приспособление к поглощению тепла.

Положительные результаты дало сопоставление этих сведений с данными по высокогорным холодным пустыням, где на больших высотах обнаруживаются только черные грибы (Мирчинк. 1963), а также сообщения о развитии «черных дрожжей» на снегу совместно с водорослями (Салимовская-Родина, 1963).