Сравнительное исследование микробных сообществ щелочных слабоминерализованных гидротерм Байкальской рифтовой зоны и щелочных минерализованных гидротерм озера Моно-Лейк на острове Паоха

Скорость водородного и ацетокластического метаногенеза по изливу незначительна и достигает максимума (1.188 мкгС/ м² сут)при 51°С в толстом мате зоны IV. Скорость водородного метаногенеза по изливу изменяется (рис.12). В зоне излива достигает 0.381 мкгС/ м² сут, с понижением температуры возрастает и достигает максимума при 51°С (0.555 мкгС/м² сут), далее по изливу падает до 0.398-0.432 мкгС/ м² сут при 32-39°С. Скорость ацетокластического метаногенеза по изливу колеблется в более широких пределах (рис.12). В зоне излива скорость ацетокластического метаногенеза составляет 0.345 мкгС/ м² сут, при 62°С повышается до 0.645 мкгС/ м² сут, затем в температурном диапазоне 51-39°С падает до 0.151-0.271 мкгС/ м² сут, и снова повышается при 32°С С до 0.639 мкгС/ м² сут.

По изливу с понижением температуры до 39°С продуктивность систем резко возрастает. Как следствие, суммарная деструкция в этой же зоне также ускоряется, хотя и не так быстро, как продукция органического вещества. Следовательно, с понижением температуры возрастает диспропорция между этими процессами. В зоне IV, где скорости этих процессов максимальны, через метаногенез и сульфатредукцию минерализуется 21% органического вещества. Большая часть оставшегося органического вещества микробных матов, очевидно, минерализуется в процессах кислородного дыхания. Нельзя исключить заметную роль в минерализации органического вещества сероредуцирующих микроорганизмов, поскольку в пробах грунта и матов обнаружена элементная сера (Табл. 14). Содержание серы в матах постепенно увеличивается с понижением температуры по изливу от 0.174-0.685 tS/м² при 54-39°С до 1.064-1.167 гё/ м² при 39-25°С. Ее содержание соизмеримо с сульфатной серой в протекающей воде источника. Таким образом, в сульфидсодержащем Большереченском источнике наиболее продуктивными являются сообщества развивающиеся при температуре 33-39°С, температуре более низкой чем в источниках Гаргинский, Уринский и Сеюйский с меньшим содержанием сульфида. Также обращает на себя внимание относительно невысокая продуктивность микробных сообществ источника по сравнению с другими исследованными нами источниками (кроме Аллинского). Доминирующим процессом терминальной деструкции является сульфтредукция, роль метаногенеза незначительна.

3.5.3 Влияние температуры и рН на микробное сообщество

На примере Большереченского источника с температурой на изливе 84° С и рН 9.8 было исследовано влияние температуры и рН на развитие фототрофных микроорганизмов. В острых опытах установлено, что цианобактерии наиболее активно фиксируют углерод бикарбоната при рН 9 - 9.5 (рис. 13). Это вполне согласуется с тем, что у поверхности мата рН в дневные часы доходит до 9.4, как было показано на примере слабощелочного (рН 8.2) источника Октопус спринг (Revsbech, Ward, 1984). Все исследованные аноксигенные фототрофные бактерии, напротив, являются нейтрофилами (рис. 13), хотя некоторые из них способны активно расти при рН 8.0 - 9.5 (Брянцева и др., 2000). Склонность к росту при нейтральных значениях рН может быть объяснена низкой карбонатной буферностью воды низкоминерализованного источника. Отметим также то, что аноксигенные фототрофные бактерии развиваются в микробных матах в нижних микрозонах в непосредственной близости к зоне активных деструкционных процессов, ведущих к подкислению среды.

При посеве проб из микробных матов Большереченского источника при разных температурах было обнаружено, что диапазон развития мезофильных микроорганизмов в культурах был уже температурного диапазона их обнаружения в микробных матах (Таб. 17). Это может свидетельствовать о сезонных колебаниях температуры воды источника и устойчивости обнаруженных мезофильных бактерий к повышенной температуре. Известно, что снижение температуры изливающейся воды термальных источников может возникать из-за смешания термальных и метеорных вод в период обильных дождей (Ломоносов, 1974).

3.6 Источник "Паоха" (Моно Лейк)

3.6.1 Распространение и видовой состав микробных сообществ в связи с изменением физико-химических условий среды

В отличие от источников Б.р.з. источник "Паоха" обладает повышенной минерализацией (25 г/л). Температура воды на изливе составляет 94°С, рН 9.7, содержание сульфида - 55 мг/л.

В зоне излива при температуре от 94 до 47 °С видимые микробные обрастания отсутствуют. Их отсутствие вызвано одновременным воздействием нескольких экстремальных факторов: температуры, солености, высокого рН и содержания сульфида. Из этой зоны нами была выделена культура Anaerobranca californiensis sp. nov.

Зона I. При температуре 47°С по руслу источника появляется микробный мат пурпурного цвета (рис. 14б). В составе мата доминируют цианобактерии Phormidium sp. и пурпурные бактерии Ectothiorhodospira shaposhnikovi., Спектр поглощения клеток и филогенетическое положение выделенного штамма E. shaposhnikovii приведены на рис. 15). В меньшем количестве обнаружены цианобактерии Aphonotecae sp., диатомеи (рис. 14г,д,е).

3.6.2 Биогеохимическая активность

Измерения содержания хлорофиллов и определение интенсивностей микробных процессов в источнике не производилось.

3.7 Биогенное минералообразование в микробных матах щелочных термальных источников

Участие микробного сообщества в минералообразовании изучалось на примере Гаргинского источника, где по изливу образуется травертин в форме купола. Максимальная мощность отложений составляет 2.5 м. По составу травертин близок к чисто карбонатно-кальциевым, в нем также обнаружено относительно высокое содержание SiO₂ (3.61%) и MnO (1.27%). Возраст травертина средневерхнеплейстоценовый, и составляет 19245-25725 лет (Плюснин и др., 2000).

По нашим наблюдениям, процесс травертинообразования тесно связан с деятельностью микробного мата. Так, наибольшая активность процесса обнаруживается в зонах с постоянным доступом воды источника и превышением продукции над деструкцией (зоны I, II, III). Здесь происходит формирование щелочного геохимического барьера в ходе оксигенного фотосинтеза в цианобактериальном мате, на котором и происходит осаждение карбоната кальция. Если же доступ воды из источника уменьшается (зона IV), то деструкция в мате (0.89 гС/м² сут) значительно превышает продукцию (0.24 гС/м² сут). При этом мат высыхает, образуя тонкие постепенно разрушающиеся корки, и литификации микробного мата не происходит. Таким образом, микробное сообщество играет важную роль в травертинообразовании в Гаргинском источнике.

Образцы высохшего микробного мата, поверхности травертина и керна травертина Гаргинского источника были исследованы нами с применением электронной микроскопии. Образцы керна были любезно предоставлены А. М. Плюсниным. В образцах травертина и микробного мата были обнаружены современные микрофоссилии (МФ) в виде нитей и сфер (рис. 16). Среди останков нитей доминируют образцы диаметром от 2.5 мкм до 4.5 мкм (30 единиц, 60%). Нити толщиной до 2.5 мкм встречаются в меньшем количестве (17 единиц, 34%). Нити толщиной до 10 мкм обнаружены в 3 случаях (6%). Диаметр сфер составляет около 10 мкм. Наибольшее количество МФ было обнаружено в высохшем мате (Рис.16). В более глубоких слоях травертина количество МФ уменьшается. Так, в образце сухого мата обнаружено 28 нитей и 67 сфер. В поверхностном слое травертина 19 нитей и 4 сферы. На глубине 5-18 см - 2 нити, на глубине 28-36 см - 5 нитей, на глубине 41-55 см - 1 нить, на глубине 83 см - МФ не обнаружены.

4. Исследование чистых культур, выделенных из микробных сообществ щелочных гидротерм

4.1 Термофильная аноксигенная фототрофная бактерия Chloroflexus aurantiacus

При исследовании микробных сообществ нами было установлено широкое распространение в них бактерий Chloroflexus aurantiacus, достигающих значительной численности и даже входящих в число содоминант на некоторых станциях. Всего было исследовано 10 штаммов этих микроорганизмов: BG-28, Garga-2, Га9-8 (Гаргинский источник), ВG-39 (Уринский источник), BR(L) (Большереченский источник), ВG-6, A19-1 (Аллинский источник). Также культуры Chloroflexus aurantiacus были выделены из проб мата источника Змеиный (47°С), расположенного на территории Забайкальского национального парка (Z-1) и из источника Термофильный кальдеры Узон, Камчатка (UZ-2 и Green).

4.1.1 Морфология и ультраструктура

Все культуры имели нитчатое строение (рис. 17) и были способны к скользящему движению. Нити неопределенной длины состояли из плотно соприкасающихся клеток цилиндрической формы. Длина клеток колеблется от 0.4 до 3 мкм, толщина клеток 0.40.7 мкм. Наиболее короткие клетки имел штамм BR(L), нити которых иногда состояли из почти квадратных клеток. Клетки размножались бинарным делением. Кроме того, была отмечена фрагментация трихома на группы клеток и отделение их от материнской нити. На ультратонких срезах видны хлоросомы, характерные для представителей зеленых бактерий (Рис. 17), а также электронно-прозрачные включения, являющиеся, очевидно, гранулами полибетаоксимасляной кислоты.

4.1.2 Пигменты

Цвет клеточной суспензии в анаэробных условиях варьировал от оливково-зеленого до зеленого, в аэробных условиях оранжевый или оранжево-зеленый. Все культуры имели идентичные спектры поглощения в анаэробных условиях. На спектрах in vivo (рис. 18) пики 460-461 и 739-741 нм указывают на присутствие в клетках бактериохлорофилла с. Пики 797-798 и 866 нм указывают на присутствие бактериохлорофилла а, а плечо 497-505 нм на наличие каротиноидных пигментов.

Ацетон-метанольные спектры (рис. 18) подтверждают преобладание бактериохлорофилла с и наличие бактериохлорофилла а у всех культур. Бактериохлорофилл с имел в коротковолновой части спектра максимум 436-437 нм и в длинноволновой - 666-670 нм. Бактериохлорофилл а определялся по поглощению при 769-771 нм.

4.1.3 Физиология

Все культуры являются умеренными термофилами с диапазоном развития 35-60°С и оптимумом развития при 40-55°С (Рис. 19). Несмотря на наличие общих черт, температурные характеристики выделенных культур имеют ряд отличий. Культура Garga-2 и BG-28 имеют оптимум роста 55°С, BR(L) и BG-6 имеют оптимум роста при 50°С, BG-39 и Z-1 при 45°С, Green при 40°С. Наиболее активный рост был отмечен при рН 8.0-8.5. Наилучший рост штаммов Garga-2, BR(L), Green, BG-6, BG-28, Z-1 и UZ-2 наблюдался в пробирках в микроаэробной зоне (1 см от поверхности плотной среды с 1% агар-агаром), в отличие от них штамм BG-39 на всем протяжении времени культивирования сохранил анаэробный характер роста (3-4 см от поверхности плотной среды).

Микроорганизмы могли развиваться фотогетеротрофно анаэробно на свету и гетеротрофно аэробно в темноте. Также были способны медленно расти на минеральной среде с комплексом витаминов и 1.5 мМ сульфида. При росте в фотоавтотрофных условиях наблюдалось выпадение элементной серы вне клеток. Добавление сульфида в концентрации 0.5 мМ всегда стимулировало рост в анаэробных условиях. Сульфит не использовался в процессе фотосинтеза, но мог служить акцептором электронов для термофильных сульфидогенов, входящих в состав микробных сообществ исследованных источников. Толерантность штаммов Chloroflexus aurantiacus к сульфиду и сульфиту определялась при росте бактерий на средах с органическим веществом на свету. Штаммы BR(L), Green и Garga-2 наиболее активно росли при концентрации сульфида 2-3 мМ, сульфита - 4 мМ.

Рост Chloroflexus aurantiacus в присутствии закисного железа (0.56 г/л) исследовался на примере известного штамма OK-70f1 и штамма A19-1, выделенного нами из Аллинского источника.

При культивировании штаммов на минеральной среде с комплексом витаминов анаэробно на свету и в темноте рост отсутствовал, образования заметных чехлов на нитях не происходило, соотношение восстановленного и окисного железа в опыте и контроле не изменялось. При пересеве на среду, содержащую дополнительно 100 мг/л дрожжевого экстракта, рост обнаруживался. И в опыте и в химическом контроле медленно образовывался осадок темного цвета, вероятно магнетит, т.к. взвесь притягивалась магнитом.

При культивировании на среде содержащей 100 мг/л дрожжевого экстракта и закисное железо (0.56 г/л) аэробно в темноте было обнаружено образование чехлов окисного железа сходных с чехлами железобактерий Leptothrix (Дубинина, личное сообщение) (рис. 17). Толщина чехлов Chloroflexus aurantiacus была в 2-3 раза больше чем в отсутствие солей железа. После окраски желтой кровяной солью была обнаружена специфическая реакция на окисное железо - синее окрашивание. Все железо в среде находилось в окисном виде. В контроле с убитыми формалином клетками чехлы не образовывались, при этом окисное железо было распределено аморфно по дну флакона. Таким образом, исследованные штаммы Chloroflexus aurantiacus наиболее активно функционируют в ходе фотогетеротрофного роста. Также они способны использовать сульфид в качестве донора электронов в ходе фотоавтотрофного роста, в отличие от восстановленного железа, которое не может служить донором электронов при аноксигенном фотосинтезе. Это косвенно подтверждается незначительным стимулированием in situ фиксации 14С-бикарбоната пробами микробного мата содержащего Chloroflexus aurantiacus в присутствии диурона (неопубликованные данные). Образование чехлов окисного железа при аэробном гетеротрофном росте, видимо, происходит при реакции солей железа с перекисью водорода, как это было установлено для некоторых железобактерий. Таким образом можно ожидать, что при определенных экологических условиях Chloroflexus aurantiacus может участвовать в процессах осаждения окислов железа.

4.1.4 Генотипические свойства и филогенетическое положение

По культуральным признакам, морфофизиологическим свойствам, пигментому составу и тонкому строению (присутствию хлоросом) все исследованные культуры были близки к известному виду термофильных нитчатых зеленых бактерий Chloroflexus aurantiacus. Была проведена ДНК-ДНК гибридизация выделенных штаммов с известным штаммом C.aurantiacus OK-70fl (Pierson, Castenholz, 1974). В результате было установлено, что штаммы BR(L), Garga-2, BG-39, BG-28, Z-1 и UZ-2 имеют от 87% до 96% гомологии с реперным штаммом OK-70fl. Более низкую степень гомологии имеют штаммы BG-6 (67%) и Green (56%), но эти величины сходства недостаточны для создания нового вида. По содержанию ГЦ пар выделенные штаммы (ГЦ от 53.7 до 55.5%) близки с реперным штаммом (54.9-55.6%). Таким образом, выделенные нами штаммы Chloroflexus aurantiacus как щелочных, так и нейтральных истосников могут быть отнесены к известному виду Chloroflexus aurantiacus (табл. 18).

4.2 Органотрофная аэробная термофильная бактерия

Из зоны I Аллинского источника с температурой 50-65°С, а также из Столбовского нейтрального сульфидного источника (о-в Кунашир, 55°С) были выделены два штамма (BG-7 и G-6) аэробной тиосульфат окисляющей гетеротрофной бактерии. Клетки представляют собой палочки диаметром 0.5 мкм, длиной 5-7 мкм, образуют неподвижные нити разной длины (рис. 20). Рост на поверхности твердой среды в чашке Петри происходил в виде ярко-красных, круглых, блестящих, компактных колоний. Рост жидкой культуры в виде слабой мути у поверхности. В метанольном экстракте обнаруживается три максимума поглощения при 443, 478 и 500 нм. Температурный диапазон роста 35-70°С с оптимумом роста 60°С. Для идентификации культуры было определено содержание ГЦ пар и проведена ДНК-ДНК гибрилизация с реперным типовым штаммом Meiothermus ruber штамм 21 (табл. 18). Сходство состава ГЦ и высокая степень ДНК-ДНК гибридизации между штаммом BG-7 и типовым штаммом "Логинова 21" (88%) показывают, что выделенная культура является Meiothermus ruber.

Таблица 19. Содержание ГЦ пар и уровень ДНК-ДНК гибридизации с типовым штаммом выделенной культуры Meiothermus ruber

Штамм	ГЦ, мол %	ДНК-ДНК гибридизация, %
Meiothermus ruber, 21	61,0	100%
BG-7	60,6	88%

У трех штаммов Meiothermus ruber (BG-7; G-6 из Столбовского нейтрального сульфидного источника (о-в Кунашир); Логинова 21, типовой) была исследована способность окислять тиосульфат. Установлено, что все три штамма окисляют тиосульфат после достижения лагфазы с образованием единственного продукта -сульфата (Рис. 21). Прибавка биомассы на среде с тиосульфатом не превышала 10%. Аналогичные данные были получены ранее Chung et al (1997). Таким образом, установлено вероятное участие Meiothermus ruber в окислительной фазе цикла серы в микробных матах термальных источников в широком диапозоне рН от 9.5 до 7.0 и температуре от 60 до 45°С.

4.3 Термофильные сульфатредуцирующие бактерии

Из микробных матов источников Алла и Гарга были получены 4 накопительные культуры микроорганизмов, способных восстанавливать сульфат до сероводорода. Были очищены и более подробно изучены две культуры - Garga и Al-4. Garga был изолирован из зоны I Гаргинского источника с температурой 57°С. Al-4 был выделен из зоны I Аллинского источника с температурой 60°С. Микроорганизмы имели сходную морфологию и представляли собой вибрионы и слабоизвитые спириллы с полярным жгутиком (Рис. 22). Размер клеток 0.7*1-1.5 мкм. Клетки размножаются бинарным делением. Бактерии являются строгими анаэробами. Наиболее благоприятным источником углерода для них является лактат-Na, рост на ацетате у них отсутствовал. В качестве акцептора электронов могли служить сульфат и сульфит, но не тиосульфат, элементная сера и полисульфид. Температурный диапазон развития 40-70°С, оптимум 60°С. Диапазон рН штамма Garga от 6 до 8.5, оптимум 7.2. Диапазон рН штамма Al-4 от 6 до 9.5, оптимум 8 (Рис. 23). По морфофизиологическим свойствам и способности к термофилии выделенные бактерии сходны с представителями рода Thermodesulfovibrio. Таким образом, сульфатредуцирующие бактерии могут участвовать в восстановительной фазе цикла серы в микробных матах термальных источников в диапазоне рН от 8.4 до 9.0-9.9 и температуре от 40 до 70°С. Как было отмечено нами ранее, сульфатредукторы являются основными терминальными деструкторами во всех исследованных матах, в том числе и в бессульфидных гидротермах.

4.4 Алкалотермофильная органотрофная бактерия "Anaerobranca californiensis"

При посеве проб грунта из зоны с температурой 45-94°С источника на острове Паоха была выделена чистая культура сероредуцирующей бактерии, штамм Paoha-1.

4.4.1 Морфология и ультраструктура

Клетки штамма Paoha-1 представляют собой прямые палочки, иногда ветвящиеся, 0.26-0.31 мкм в диаметре и 2.4-5.0 мкм длиной (Рис. 24). Иногда клетки образовывали ответвления (бранки). Жгутики расположены перитрихально. На ранней экспоненциальной стадии роста клетки подвижные, на стационарной стадии роста подвижность теряется. Споры не обнаружены.

Исследование ультраструктуры клеток штамма Paoha-1 выявило строение, характерное для грамположительных бактерий: отсутствие наружной мембраны, тонкая клеточная стенка, хотя клетки окрашиваются как Грам-отрицательные. Бинарное деление клеток осуществляется путем врастания клеточной перегородки. Наружный слой клеточной стенки имеет нерегулярное строение и высокую электронную плотность. Цитоплазма гранулярная и имеет включения с низкой электронной плотностью. Строение клеточной стенки и размер клеток Anaerobranca californiensis схожи с A. horikoshii (Engle et al., 1995), но отличаются от A. gottshalkii, клетки которой имеют большие размеры и толстую клеточную стенку (Prowe, Antranikian, 2001)

4.4.2 Физиологические характеристики

Paoha-1 является облигатным анаэробом, способна существовать без добавления редуктантов. Культура нечувствительна к кислороду и может храниться в аэробных условиях при комнатной температуре в течение нескольких месяцев. Температурный диапазон роста и продукции сульфида из тиосульфата штамма Paoha-1 45-70°С, оптимум при 58^oC. Диапазон рН 8.6-10.4, оптимум pH 9.0 - 9.5 (измерение проводилось при 25^oC).

При температурах от 47°C до 58°C и рН 9.5 продукция сульфида в зависимости от концентрации NaCl имела широкий оптимум от 5 г/л (85 мМ) до 60 г/л (1М), тогда как при 70°C оптимум наблюдался при 25 г/л (430 мМ) NaCl. Оптимум концентрации не проводилось Na+ (NaCl + карбонаты) находился от 310 до 775 мМ в зависимости от температуры. Для сравнения, оптимум роста A. horikoshii и A. gotschalki наблюдался при 8.5 мМ Na+ и 230 мМ соответственно (Engle et al., 1995; Prowe, Antranikian, 2001).

Штамм Paoha-1 способен расти гетеротрофно на различных субстратах, наилучший рост наблюдается на пептоне, триптоне, соетоне, гидролизате казеина, дрожжевом экстракте. Способен к медленному росту на фруктозе, сахарозе, мальтозе, крахмале, гликогене, декстрозе, целлобиозе и глицерине в присутствии дрожжевого экстракта (0.01%) как фактора роста. Гликоген, глюкозу и целлюлозу не использует. Пируват используется, но ацетат и лактат не поддерживают рост. Таким образом, метаболизм Anaerobranca californiensis сходен с A. horikoshii (Engle et al., 1995). Как и другие ранее описаные анаэробные алкалотермофилы Paoha-1 нуждается в добавлении дрожжевого экстракта, который не может быть заменен витаминами (Wiegel, 1998). Рост без добавления тиосульфата или других неорганических соединений был слабым, возможно из-за ингибирования восстановленными продуктами брожения.

Диссимиляторная редукция фумарата, сульфата, сульфита и нитрата не обнаружена. Способен восстанавливать тиосульфат, полисульфид и элементную серу до сульфида. Обладает высокой толерантностью к сульфиду (до 40 мМ). Способен восстанавливать тиосульфат с образованием сульфита и сульфида в соотношении 1:1. Таким образом, при восстановлении тиосульфата штаммом Paoha-1 происходит восстановление только сульфанового атома серы, как было показано ранее для мезофильного бродильщика Proteus vulgaris (Barret, Clark, 1987). Нами было также показано, что типовые виды двух других известных видов A. horikoshii и A. gotschalkii способны восстанавливать тиосульфат с образованием сероводорода на среде с пептоном (для A. horikoshii) или глюкозой (для A. gotschalkii) как источниками углерода.

Таблица 19. Образование сульфида из различных серных соединений и восстановление цитрата железа тремя известными видами рода Anaerobranca

	Anaerobranca californiensis	Anaerobranca gottschalkii	Anaerobranca horikoshii
	S2-, мг/л
Полисульфид	480	10-20	130-185
S0	288	140-185	165
S2O3	110	76	66
	Fe2+, мг/л
Fe(III)-цитрат	210-360	380-420	310-350

В дальнейших экспериментах было установлено, что штамм Paoha-1 на среде с пептоном и дрожжевым экстрактом также способен восстанавливать цитрат железа (III), гидроокись железа (III), селенат натрия (Se(VI)). Восстановление селенита (Na₂SeO₃) приводило к образованию промежуточного продукта - элементного селена Se° или полиселенита (красный аморфный осадок) и далее к образованию конечного продукта Se(II) в виде бесцветного селенида натрия (Na2Se). Штамм Paoha-1 восстанавливал Fe(III)-цитрат с большей скоростью чем элементную серу или тиосульфат. В эксперименте происходило внеклеточное образование минерала темного цвета, притягивающегося магнитом (вероятно магнетита). В химическом контроле был обнаружено незначительное содержание восстановленного железа, что подтверждает gottschalkii способны восстанавливать цитрат железа, селенит и элементную серу (Таб. 21). Можно сделать вывод, что способность к восстановлению этих неорганических соединений общее свойство всех известных представителей Anaerobranca. Штамм Paoha-1 также восстанавливал гидроокись железа на среде содержащей триптон (2 г/л) и дрожжевой экстракт (1 г/л).

Таким образом, впервые была показана способность бродильных алкалитермофильных анаэробных бактерий активно восстанавливать соединения железа и селена.

4.4.3 Генотипические свойства и филогенетическое положение

Результаты анализа сиквенса 16S рРНК (1527 нуклеотидов) штамма Paoha-1 показали, что штамм принадлежат к группе Clostridium/Bacillus грам-положительных бактерий, роду Anaerobranca. Коэффициенты сходства сиквенсов штамма Paoha-1 и других представителей рода Anaerobranca составили 98.4 - 98.8% с A. horikoshii и 97.0-97.2% с A. gottschalkii. На филогенетической дендрограмме показано эволюционное положение штамма Paoha-1 по отношению к близкородственным бактериям.

Результаты анализа нуклеотидного состава ДНК показали, что содержание ГЦ пар в ДНК штамма Paoha-1 составляло 30.3 мол%, что было очень близким к A. gottschalkii (30.9 мол%), и отличалось от A. horikoshii (33 - 34.3 мол%) (таб 20).

Результаты ДНК-ДНК гибридизации выявили низкий процент гомологии ДНК для штамма Paoha-1 и типовых штаммов A. gottschalkii (38%) и A. horikoshii (29%), что свидетельствует о его таксономической обособленности от этих видов. Уровень гомологии ДНК между типовыми штаммами A. horikoshii и A. gottschalkii по нашим данным составляет 51%.

По совокупности фенотипических и генотипических признаков штамм Paoha-1 является новым видом рода Anaerobranca. В таблице 20 приведены различительные признаки видов данного рода.

Основными свойствами различающимися у трех видов рода Anaerobranca являются: свойства клеточной стенки, отношение к солености, способность с сбраживанию глюкозы, способность использовать фумарат как акцептор электронов. На основании проведенных исследований мы предлагаем отнести выделенный штамм к новому виду бактерий под названием "Anaerobranca californiensis".

4.4.4 Диагноз вида Anaerobranca californiensis

Ca.li.for.ni.en.sis - из Калифорнии. Клетки представляют собой прямые палочки, иногда ветвящиеся. Размер клеток 0.26-0.31*2.4-5.0 мкм. При росте на твердой среде образует колонии 3-5 мм в диаметре, серого цвета. Клеточная стенка тонкая, Грам-положительная, наружная мембрана отсутствует, хотя клетки окрашиваются как Грам-отрицательные. Облигатный анаэроб. Температурный диапазон роста 45-70°C, оптимум 58°C. Диапазон рН 8.6-10.4, оптимум pH 9.0 - 9.5. Рост происходит в диапазоне от 0 до 6% NaCl с оптимумом при 1-2.5%.

Микроорганизм способен расти гетеротрофно на различных субстратах, наилучший рост наблюдается на пептоне, триптоне, соетоне, гидролизате казеина, дрожжевом экстракте.

Способен к медленному росту на фруктозе, сахарозе, мальтозе, крахмале, гликогене, декстрозе, целлобиозе и глицерине в присутствии дрожжевого экстракта (0.01%) как фактора роста. Гликоген, глюкозу и целлюлозу не использует. Пируват используется, но ацетат и лактат не поддерживают рост.

Диссимиляторная редукция фумарата, сульфата, сульфита и нитрата не обнаружена.

Способен восстанавливать полисульфид и элементную серу до сульфида. Обладает высокой толерантностью к сульфиду (до 40 мМ). В присутствии тиосульфата (20 мМ) образует сульфид в количестве 10 мМ. Также способен восстанавливать цитрат железа (III), гидроокись железа (III), селенат натрия (Se(VI)).

Выделен из щелочного термального источника (pH 9.7, минерализация 25 г/л, температура 90°C) расположенного на озере Моно Лейк, остров Паоха (Калифорния, США).

Содержание ГЦ составляет 30.3%. Уровень ДНК-ДНК гибридизации с типовым штаммом A. horikoshii составляет 38%, с типовым штаммом A. gottschalkii - 29%. Типовой штамм Paoha-1 депонирован в Немецкой коллекции микробных культур (DSMZ) под номером 14826, в коллекции ИНМИ РАН под номером Uniqem-229. Номер в ГенБанк AY064217.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Главным физико-химическим фактором среды, оказывающим влияние на состав и распространение микробных сообществ в гидротермах, является температура (Горленко и др., 1985, Горленко, Бонч-Осмоловская, 1989; Brock, 1967). С уменьшением температуры по изливу исследованных нами источников разнообразие микроорганизмов расширяется.

В щелочных гидротермах микробные сообщества кроме высокой температуры подвергаются комбинированному воздействию и других экстремальных факторов: высокого рН и, в ряде случаев, высокого содержания сульфида и минерализации. В исследованных гидротермах фототрофные сообщества появляются при более низкой температуре чем в слабощелочных и нейтральных гидротермах. Для сравнения, в Уринском источнике с рН 8.8 цианобактериальный мат начинается с температуры 64°С, тогда как в слабощелочном Октопус спринг с 73°С (Brock, 1967). При этом, наблюдается обратная зависимость между верхним температурным пределом распространения микробного мата и содержанием сульфида в источнике (рис. 27). Чем выше содержание сульфида, тем ниже максимальная температура распространения микробного мата по изливу источника. Также было обнаружено, что термофильная цианобактерия Mastigocladus laminosus, широко распространенная в нейтральных гидротермах, практически не встречается в микробных матах щелочных источников. Вместо нее в широком диапазоне условий среды доминируют цианобактерии Phormidium spp. и Anabaena spp., являющиеся более толерантными к высоким значениям рН.

Важной особенностью щелочных гидротерм является доминирование цианобактерий в составе микробных матов при содержании сульфида в воде более 1 мг/л. Ранее считалось, что при такой концентрации сульфида в составе микробного мата обязательно доминируют аноксигенные фототрофные бактерии (АФБ) (Castenholz, 1976, 1977; Ward et al., 1989). Наши исследования показали, что это правило не может быть применено к щелочным гидротермам. Так, на диаграмме рН-Т, построенной с помощью литературных и собственных данных, указаны области распространения различных типов сообществ при содержании сульфида более 1 мг/л (рис. 28). АФБ доминируют в слабокислых и нейтральных условиях, но в щелочных условиях, как было показано нами, доминируют цианобактерии.

Это явление может быть объяснено снижением токсичности сероводорода при повышении рН (Заварзин, 1972; Howsley, Pearson, 1979). На диаграмме рН-S^2- показано, как происходит последовательная смена типов сообществ с повышением рН в сульфидсодержащих гидротермах при температуре около 60°С (рис. 29). При рН менее 7 большинство молекул сероводорода находится в недиссоциированном состоянии и способно легко проникать через клеточную стенку. В составе сообщества доминирует Chloroflexus aurantiacus. При рН более 7 начинает доминировать менее токсичный гидросульфид-ион, и в составе микробного мата появляются цианобактерии. Они располагаются под слоем Chloroflexus aurantiacus, который защищает цианобактерии от воздействия высоких концентраций растворенного в воде сульфида. При рН более 8.5 весь сероводород переходит в гидросульфид-ион и, как было показано нами, в составе мата доминируют цианобактерии. Сравнение оптимумов рН цианобактерий, АФБ и хемотрофных бактерий выделенных из Большереченского источника указывает на то, что доминирующие в микробном мате цианобактерии более приспособлены к высоким рН, чем АФБ. Цианобактерии, подщелачивающие среду в ходе оксигенного фотосинтеза являются алкалофилами, тогда как АФБ и хемотрофные бактерии являются нейтрофилами и алкалотолерантами (рис. 13).

Нами был обнаружен аноксигенный мат с доминированием Chloroflexus aurantiacus в Аллинском источнике, но необходимо учитывать, что его развитие происходило в области смешения сульфидсодержащих щелочных термальных вод с рН 9.0-9.9 и речных вод с рН 8.3, что опять же подтверждает предположение о контроле распространения микробных сообществ различными формами сульфида. Повышение устойчивости гидросульфид-иона при щелочной реакции среды также может быть причиной отсутствия массового развития термофильных серобактерий при температуре около 70°С.

Минерализация также является фактором среды, ограничивающим распространение микробных матов и оказывающим влияние на видовой состав сообщества. В минерализованном источнике Паоха комбинированное воздействие факторов среды исключает развитие термофильного цианобактериального мата и термофильной АФБ Chloroflexus aurantiacus. Цианобактериальный мат обнаружен при температурах ниже 47°С и доминируют в нем цианобактерии родов Phormidium, Oscillatoria и мезофильная галоалкалофильная пурпурная бактерия Ectothiorhodospira shaposhnikovii.

Микробные сообщества щелочных гидротерм обладают высокой продуктивностью, сравнимой с другими высокопродуктивными экосистемами. Максимальное содержание хлорофилла а составляет 892 мг/м². Скорость оксигенного фотосинтеза достигает 3.5 гС/м² сут, что сравнимо со скоростями оксигенного фотосинтеза в источниках Термофильный (2.3 гС/м² сут) и Октопус Спринг (4 гС/м² сут). Скорость аноксигенного фотосинтеза достигает высоких значений в микробных матах источников (5.5 гС/м² сут) несмотря на то, что в составе микробных матов доминируют цианобактерии. Это может быть объяснено переключением цианобактерий на аноксигенный фотосинтез. Максимальная скорость темновой фиксации - 12.1 гС/м² сут. Максимальная суммарная продукция достигает 21 гС/м² сут.

Комбинированное воздействие высокой температуры, рН и сульфида оказывает влияние и на активность биогеохимических процессов по изливу источников. В источниках Гаргинский, Сеюйский и Уринский с невысокими содержаниями сульфида продуктивность микробных матов очень высока, а оптимум продукционных процессов находится при температуре 45-50°С. Тогда как в Большереченском источнике с высоким содержанием сульфида и наиболее высокими значениями рН наибольшая продуктивность наблюдается при температурах 33-39°С, а значения продуктивности уступают значениям обнаруженным в бессульфидных источниках.

Процессы терминальной деструкции также обладают высокой интенсивностью. Максимальное значение сульфатредукции достигает 5.5 tS/м² сут. Скорость метаногенеза невысока, до 1.5 мгС/м² сут. Соответственно, через процесс сульфтаредукции расходуется на 2-3 порядка больше органического вещества, что обуславливается высоким содержанием сульфата в термальных водах.

Высокая интенсивность процесса сульфатредукции приводит к тому, что даже если в водах отсутствует растворенный сульфид, то все равно создаются условия для активной деятельности микроорганизмов цикла серы. Аноксигенные фототрофные бактерии, участвующие в данном цикле, достигают высокой численности в микробных матах щелочных источников (до 10⁷ кл/мл).

Термофильная алкалотолерантная АФБ Chloroflexus aurantiacus достигает значительной численности в микробных матах слабоминерализованных щелочных гидротерм. В отдельных случаях этот организм даже доминирует в мате. Нами было выделено 10 штаммов Chloroflexus aurantiacus из различных источников. ДНК-ДНК гибридизация с известным штаммом OK-70fl показала, что все они принадлежат к одному виду. Тем не менее, ряд их свойств (температурный оптимум, отношение к кислороду) отличается друг от друга, что свидетельствует о приспособленности штаммов к условиям местообитаний в различных источниках.

Исследованные культуры способны к фотоавтотрофному росту, используя сульфид в качестве донора электронов, но лучше растут в фотогетеротрофных условиях. Кроме того большинство штаммов Chloroflexus aurantiacus хорошо растут в присутствии органических субстратов в аэробных или микроаэробных условиях. Наиболее вероятно они выполняют в сообществе функцию первичного деструктора.

Ранее было показано, что наряду с сульфидом, восстановленное железо может служить донором электронов при аноксигенном фотосинтезе у некоторых мезофильных АФБ (Widdel et al., 1993; Ehrenreich et al., 1994). Наши исследования показали, что изученные штаммы Chloroflexus aurantiacus не способны к фотоавтотрофному росту на восстановленном железе. Но зато в ходе аэробного темнового гетеротрофного роста вокруг нитей образовывались толстые чехлы из окисленного железа. Это может являться одним из механизмов образования ожелезненных микрофоссилий в древних породах, сформированных цианобактериальным матами, в которых кислород поступал в результате оксигенного фотосинтеза.

В щелочных водах миграция катионогенных элементов, в первую очередь железа, затруднена, поэтому обнаружение у выделенной нами термофильной алкалофильной бактерии Anaerobranca californiensis способности к восстановлению железа представляет большой интерес. Данная способность может быть обусловлена эволюционно. Нами также было показано, что и другие алкалофильные представители рода Anaerobranca тоже обладают способностью к железоредукции.

Участие микробного сообщества в карбонатном минералообразовании изучалось на примере Гаргинского источника. В воде источника натрий доминирует над кальцием, сульфат-ион доминирует над гидрокарбонат-ионом, а также содержится значительные концентрации растворенной кремнекислоты, поэтому факт образования из таких вод карбонатно-кальциевого травертина представляет значительный интерес (Борисенко и др., 1976). Образование травертина не могло происходить в ходе декомпрессии углекислого газа при выходе на поверхность, так как содержания в воде источника углекислого газа, карбоната, гидрокарбоната и кальция слишком низки (Плюснин и др., 2000). Образование травертина наиболее активно происходит в зоне развития микробного мата и, по нашим наблюдениям, тесно связано с его состоянием. Наибольшая активность процесса обнаруживается в зонах с постоянным доступом воды источника и превышением продукции над деструкцией (зоны I, II, III). Здесь происходит формирование щелочного геохимического барьера в ходе оксигенного фотосинтеза в цианобактериальном мате, на котором и происходит осаждение карбоната кальция. Таким образом, микробное сообщество играет ведущую роль в травертинообразовании в Гаргинском источнике.

Сравнение нейтральных углекислых источников (рис. 30) с высоким содержанием кальция и карбонатов, и сульфатно-натриевого Гаргинского источника, с низким содержанием кальция и карбонатов, показывает, что микробное сообщество играет ведущую роль в травертинообразовании в Гаргинском источнике, формируя щелочной барьер, на котором происходит осаждение карбоната кальция. При рН выше 8.4 образования травертина не происходит в связи с отсутствием кальция. В этой области происходит образование кремневых корок типа гейзерита около выходов источников, наблюдавшееся нами на Большереченском, Аллинском и Уринском источниках.

Образцы высохшего микробного мата, поверхности травертина и керна травертина Гаргинского источника были исследованы нами с применением электронной микроскопии. В них были обнаружены современные микрофоссилии (МФ) в виде сфер и нитей. Наибольшее количество МФ было обнаружено в высохшем мате. С увеличением глубины в травертине количество микрофоссилий уменьшается в ходе диагенеза.

Высокие значения рН, температуры и содержания сульфида ограничивают распространение фототрофных микробных матов, которые в щелочных гидротермах развиваются при более низкой температуре, чем в нейтральных.

Особенностью щелочных сульфидсодержащих гидротерм, в отличие от нейтральных гидротерм, является отсутствие образования аноксигенных микробных матов. В составе микробных матов щелочных гидротерм доминируют алкалофильные цианобактерии Phormidium spp.

Микробные сообщества пресных и минерализованных щелочных гидротерм отличаются по видовому составу. Термофильная аноксигенная фототрофная бактерия Chloroflexus aurantiacus достигает значительной численности в микробных матах пресных щелочных гидротерм, но отсутствует в минерализованных щелочных гидротермах. В составе сообщества минерализованных гидротерм значительной численности достигает галоалкалофильная аноксигенная фототрофная бактерия Ectothiorhodospira shaposhnikovii.

Продуктивность микробных сообществ щелочных гидротерм сравнима с продуктивностью нейтральных гидротерм. Наиболее продуктивными являются сообщества, развивающиеся в температурном диапазоне 35-50°С. Доминирующим процессом терминальной деструкции является сульфатредукция, роль метаногенеза в деструкции органического вещества незначительна.

Показана экофизиологическая приспособленность термофильной аноксигенной фототрофной бактерии Chloroflexus aurantiacus к условиям местообитаний в различных источниках и их экологических зонах.

Показано, что чистые культуры аноксигенной фототрофной бактерии Chloroflexus aurantiacus могут откладывать окисное железо на поверхности клетки в ходе аэробного темнового роста. Восстановленное железо не является донором электронов для фотоавтотрофного роста у исследованных штаммов.

Выделен новый вид алкалотермофильной бактерии с бродильным метаболизмом Anaerobranca californiensis, способной к неспецифическому восстановлению широкого ряда неорганических соединений: тиосульфата, элементной серы, полисульфида, железа, селена.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Аверкин Ю.А. Динамика отложения компонентов из гидротермального раствора при выкипании СО2 // Геохимия. 1987. № 11. С.1580-1585.

Барабанов Л.Н., Дислер В.Н. Азотные термы СССР/ Отв. Ред. Д.г-м.н. В.В.Иванов. - М: Геоминвод ЦНИИ КиФ, 1968.-120с.

Басков Е.А., Суриков С.Н. Гидротермы Земли. - Л.: Недра, 1989. - 245 с.: ил.

Бильдушкинов С.С., Некрасова В.К., Герасименко Л.М. Роль фотосинтезирующих микроорганизмов в газовом обмене цианобактериального сообщества // Микробиология, 1985. Т.54. с.517-512.

Бонч-Осмоловская Е.А., Горленко В.М., Карпов Г.А., Старынин Д.А. Анаэробная деструкция органического вещества в цианобактериальных матах ист. Термофильного // Микробиология. 1987. Т. 56. № 6. С. 1022-1028.

Бонч-Осмоловская Е.А., Заварзин Г.А. Термофильные бактерии, восстанавливающие серу, и формирование ими геохимического барьера // Кальдерные микроорганизмы. М.: Наука. 1989.

Бонч-Осмоловская Е.А., Мирошниченко М.Л., Пикута Е.В., Сорокин Д.Ю., Намсараев Б.Б. Бактериальная сероредукция в мелководных гидротермах Юго-Западной части Тихого океана // Микробиология. 1993. Т.62. С.564-573.

Бонч-Осмоловская Е.А., Мирошниченко М.Л., Слободкин А.И., Соколова Т.Г., Карпов Г.А., Кострикина Н.А., Заварзина Д.Г., Прокофьева М.И., Русанов И.И., Пименов Н. В. Биоразнообразие анаэробных литотрофных прокариот в наземных гидротермах Камчатки // Микробиология. 1999. Т.68. С.398-406.

Бонч-Осмоловская Е. А. Термофильные микроорганизмы в морских гидротермальных системах. С. 131-140.// Биология гидротермальных систем. Под ред. А.В. Гебрук, К.Н. Несис, А.П. Кузнецов, А.М. Сагалевич. М., КМК Press, 2002, 543 с.

Борисенко И.М., Замана Л.В. Минеральные воды Бурятской АССР. - Улан-Удэ: Бурятское книжное изд-во, 1978. -162 с.

Борисенко И.М., Очиров Ю.Ч., Сусленкова Р.М. Состав травертинов из отложений некоторых минеральных источников Забайкалья. Труды геологического института БФ СО АН СССР, Улан-Удэ, 1976, Выпуск 7 (15), с.36-52.

12.Брянцева И.А., Горленко В.М., Турова Т. П., Кузнецов Б.Б., Лысенко А. М., Быкова С.А., Гальченко В.Ф., Митюшина Л.Л., Осипов Г.А. Heliobacterium sulfidophilum sp. nov. и Heliobacterium undosum sp. nov.: сульфидокисляющие гелиобактерии из термальных сероводородных источников // Микробиология. 2000. Т. 69. №3. С.396-406.

Венецкая С.Л., Герасименко Л. М., Миллер Ю.М. Роль Chloroflexus aurantiacus в газовом обмене термофильного цианобактериального сообщества // Микробиология. 1987. Т.56. С.865-871.

Весталл Ф., Велш М. Ископаемые бактерии и бактериальные биопленки. С. 68-83. // Бактериальная палеонтология. ПИН РАН, МГУ. Под ред. А.Ю. Розанова. - М.: ПИН РАН, 2002. - 188 с.

Гальченко В. Ф. Микроорганизмы в гидротермальных сообществах. С. 113-130. // Биология гидротермальных систем. Под ред. А. В. Гебрук, К. Н. Несис, А.П. Кузнецов, А.М. Сагалевич. М., КМК Press, 2002, 543 с.

Гебрук А. В., Галкин С.В. Гидротермальный биотоп и гидротермальная фауна: общие положения. С. 13-24. // Биология гидротермальных систем. Под ред. А.В. Гебрук, К.Н. Несис, А.П. Кузнецов, А.М. Сагалевич. М., КМК Press, 2002, 543 с.

Герасименко Л.М., Заварзин Г.А. Обмен Н2, СО2, О2, СН% в цианобактериальных сооществах // Микробиология. 1982. Т.51. С.718-722.

Герасименко Л.М., Карпов Г.А., Орлеанский В.К., Заварзин Г.А. Роль циано-бактериального фильтра в трансформации газовых компонентов гидротерм на примере кальдеры Узон на Камчатке // Журн. Общ. Биол. 1983. №6. с.842-851.

Герасименко Л.М., Крылов И.Н. Посмертные изменения цианобактерий в водорослево-бактериальных пленках термальных источников Камчатки // Докл. АН СССР. 1983. Т.272. №1. С.201-202.

Герасименко Л.М., Миллер Ю.М., Капустин О.А., Заварзин Г.А. Потребление водорода термофильной цианобактерией Mastigocladus laminosus // Микробиология. 1987. Т.56. С.553-558.

Герасименко Л. М. Актуалистическая палеонтология цианобактериальных сообществ // Автореферат диссертации. 2002. ИНМИ РАН. Москва.

Герхардт Ф. и др. (под ред.). Методы общей бактериологии. В 3 т. М.: Мир. 1983.

Головенок В.К. Докембрийские кремневые конкреции: морфология, генезис, значение для познания древнего органического мира // Конкреции докембрия. Л., Наука. 1989. С.94-102.

Голубев В. А. Тепловые и химические характеристики гидротермальных систем Байкальской рифтовой зоны // Сов. геология. 1982. №10. С.100-108.

Голлербах М.М., Косинская Е.К., В.И. Полянский. Определитель пресноводных водорослей СССР. Вып. 2. Синезеленые водоросли. - М.: Советская наука, 1953.

Го Окамото, Окура Т., Гото К. Свойства кремнезема в воде // Геохимия литогенеза. - М.: Иностранная литература. 1963. - 459 с.

Горленко В. М. Биология пурпурных и зеленых бактерий и их роль в круговороте углерода и серы. Дис. ... д-ра биол. наук. М.: ИНМИ АН СССР, 1981. С. 696.

Горленко В.М., Бонч-Осмоловская Е.А. Формирование микробных матов в горячих источниках и активность продукционных и деструкционных процессов // Кальдерные микроорганизмы. М: Наука. 1989.

Горленко В.М., Дубинина Г. А., Кузнецов С.И. Экология водных микроорганизмов. М.: Наука, 1977.

Горленко В.М., Кикина О.Г. Определение оптимальных условий роста микроорганизмов с помощью 14С-бикарбоната // Микробиология. 1979. Т. 48. В. 3. С. 430-433.

31.Горленко В.М., Компанцева Е. И., Пучкова Н.Н. Влияние температуры на распространение фототрофных бактерий в термальных источниках //

Микробиология. 1985. Т. 54. №5. С. 848-853.

Горленко В.М., Старынин Д.А., Бонч-Осмоловская Е.А., Качалкин В.И. Продукционные процессы в микробных сообществах горячего источника Термофильного // Микробиология. 1987. Т. 56. С. 872-878.

Горшков А.И., Дриц В.А., Дубинина Г.А., Богданова О.А., Сивцов А. В. Роль бактериальной деятельности в формировании гидротермальных Fe-Mn-образований северной части бассейна Лау (юго-западная часть Тихого океана) // Изв. Акад. Наук. Сер. геол. 1992. №9. с.84-93.

Дубинина Г.А. Биология железобактерий и их геохимическая деятельность. Дис. ... д-ра. Биол. наук. М.: ИНМИ АН СССР, 1977.

Заварзин Г. А. Бактерии и состав атмосферы. М.: Наука. 1972. (а)

Заварзин Г. А. Литотрофные микроорганизмы - М.: Наука, 1972. (б)

Заварзин Г. А. Эпиконтинентальные содовые водоемы как предполагаемые реликтовые биотопы формирования наземной биоты // Микробиология. 1993. Т.62. Вып.5. с.789-800.

Заварзин Г.А. Становление биосферы // Микробиология. 1997. Т.66. с.725-734. Заварзин Г.А. Биоразнообразие как часть биосферно-геосферной системы возникновения порядка из хаоса // Методология биологии: новые идеи (синергетика, семиотика, коэволюция). Отв. Ред. О.Е.Баксанский. - М.: Эдиториал УРСС, 2001.

Заварзин Г.А. Микробный геохимический цикл кальция // Микробиология. 2002. Т.71. с.5-22.

Заварзин Г.А., Колотилова Н. Н. Введение в природоведческую микробиологию: Учебное пособие. - М.: Книжный дом "Университет", 2001. -256 с.

Замана Л. В. О происхождении сульфатного состава азотных терм Байкальской рифтовой зоны // Доклады АН. 2000. Т.372. №3. С.361-363.(а)

Замана Л.В. Петрогенная геохимическая модель азотных терм Байкальской рифтовой зоны // Фундаментальные проблемы воды и водных ресурсов на рубеже третьего тысячелетия: Материалы Международной научной конференции. 3-7 сентября 2000 г.- Томск: Изд-во НТЛ, 2000. с.199-203. (б)

Иванов М. В. Применение изотопов для изучения интенсивности процесса редукции сульфатов в озере Беловодь // Микробиология. 1956. Т. 25. №3. С. 305309.

Илялетдинов А.Н. Микробиологические превращения металлов. - Алма-Ата. Наука. 1984.

Кеппен О. И., Красильникова Е.Н. Рост Chloroflexus aurantiacus в фотоавтотрофных условиях. /Микробиология. 1986. Т.55.Вып.5. С.879-882.

Кирюхин В.К., Крайнов С.Р., Швец В.М. Гидрогеохимическое значение и методы изучения органических форм миграции элементов. С. 33-38. В сборнике "Гидрогеохимические методы поисков рудных месторождений". - Новосибирск: Наука, 1982.

Компанцева Е.И., Горленко. В.М. Фототрофные сообщества в некоторых термальных источниках озера Байкал // Микробиология. 1988. Т. 57. №5. С. 841846.

Кондратьева Е.Н., Красильникова Е.Н. Использование тиосульфата Chloroflexus aurantiacus // Микробиология. 1988. Т.57. Вып. 3. С.357-360.

Крайнов С.Р., Швец В.М. Основы геохимии подземных вод. - М.: Недра, 1980.

Крайча Я. Газы в подземных водах. - М.: "Недра", 1980.

Красильникова Е.Н., Кеппен О.И., Горленко В.М., Кондратьева Е.Н. Рост Chloroflexus aurantiacus на средах с разными органическими соединениями и пути их метаболизма // Микробиология. 1986. Т.55. Вып.3. С.425-429.

Красильникова Е.Н., Кондратьева Е.Н. Рост Chloroflexus aurantiacus в анаэробных условиях в темноте и метаболизм органических субстратов // Микробиология. 1987. Т.56.Вып.3. С.357-360.

Красильникова Е. Н., Кондратьева Е.Н. Использование Chloroflexus aurantiacus разных соединений серы // Микробиология. 1988. Т.57.Вып.3. С.507-508.

Крылов И. Н., Тихомирова Н.С. К образованию кремнистых микрофоссилий // Палеонтол. журнал. 1988. №3. С.3-9.

Кузнецов С.И., Романенко В.И. Микробиологическое изучение внутренних водоемов. - Л.: Изд-во АН СССР, 1963. - 129 с.

Лауринавичус К. С., Беляев С. С. Определение интенсивности микробиологического образования метана радиоизотопным методом // Микробиология. 1978. Т. 47. №6. С.1115-1117.

Леин А. Ю., Пименов Н. В. Роль бактериальной продукции на активных гидротермальных полях в общем балансе органического углерода в океане. С. 320328. // Биология гидротермальных систем. Под ред. А.В. Гебрук, К.Н. Несис, А.П. Кузнецов, А.М. Сагалевич. М., КМК Press, 2002, 543 с.

Ломоносов И. С. Геохимия и формирование современных гидротерм Байкальской рифтовой зоны. - Новосибирск.: Наука, 1974.

Мартынов П. И. Некоторые данные о горячих источниках Баргузинского заповедника.// Тр. Баргузинского гос. заповедника. 1960. Вып.2. С. 147-154.

Намсараев Б.Б., Дубинина Г.А., Бонч-Осмоловская Е.А., Старынин Д. А., Грабович М. Ю., Качалкин В. М., Нестеров А. И., Горленко В. М. 1991. Участие бактерий круговорота углерода, серы и железа в деструкции органического вещества в бентосных сообществах бухты Кратерной. Мелководные газогидротермы и экосистема бухты Кратерной (вулкан Ушишир, Курильские о-ва). Кн. 1. Функциональные характеристики. Ч.1. (ред. А.В. Жирмунский, В.Г. Тарасов), с.154-171. Владивосток, ДВО РАН.