Сарцины
Сарцины
Систематика и эволюция
Сарцины представляют собой род грамположительных бактерий, относящихся к морфологической группе кокков. Ввиду отсутствия выраженной патогенности и относительно невысокой практической значимости для человека, представители данного таксона остаются сравнительно малоизученными. Наиболее известным и подробно описанным видом в рамках данного рода является вид Сарцина вентрикули (Sarcina ventriculi).
Анатомия и физиология
Морфологически сарцины представляют собой бактерии сферической формы, лишенные способности к самостоятельному передвижению. Спорообразование у представителей данного рода полностью отсутствует. Отличительной физиологической чертой является специфика клеточного деления, которое происходит последовательно в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. В результате такого деления клетки не расходятся, а формируют характерные скопления правильной геометрической формы, напоминающие кубы. Чаще всего такие структуры состоят из 8 или 16 клеток, образуя своеобразные квадратные пакеты. Структурная целостность подобных скоплений поддерживается за счет выделения бактериями целлюлозы, которая надежно склеивает клетки между собой.
Метаболизм сарцин характеризуется способностью к сбраживанию сахаров. В процессе ферментации микроорганизмы выделяют этиловый спирт, однако в значительно меньших объемах по сравнению с дрожжевыми грибами. Наряду с этанолом, в процессе жизнедеятельности образуется большое количество уксусной кислоты и ряда других побочных конечных продуктов метаболизма.
Экология и значение
С экологической точки зрения сарцины классифицируются как сапрофиты. Их жизнедеятельность и получение питательных веществ напрямую зависят от процессов разложения мертвой органической материи. Данные микроорганизмы характеризуются повсеместным распространением в окружающей среде. Они постоянно присутствуют в почве и колонизируют поверхности различных семян. Поскольку сарцины лишены органов движения, их распространение в пространстве носит исключительно пассивный характер и осуществляется преимущественно за счет переноса водой или иными внешними факторами среды к местам разложения органики.
Для человека данные бактерии не представляют опасности, так как среди них нет патогенных или вредоносных видов. Более того, сарцины являются нормальной составляющей естественной микрофлоры человека. Они встречаются на кожных покровах и в толстом кишечнике, где сосуществуют с другими микроорганизмами, в частности с доминирующей в кишечном тракте кишечной палочкой.
Промышленное значение сарцин оценивается как крайне низкое. Несмотря на способность синтезировать этиловый спирт в ходе углеводного обмена, они не применяются в биотехнологическом производстве из-за низкой эффективности процесса и образования значительной доли уксусной кислоты, а также других побочных соединений, что делает получаемый спирт непригодным для промышленного использования.
Особенности
Главной отличительной особенностью сарцин является их форма существования, которую можно охарактеризовать как высокоинтегрированную. В естественной среде данные микроорганизмы существуют не в виде одиночных клеток, а в составе строго организованных пакетов. Само наименование рода напрямую связано с этой морфологической чертой, описывающей их объединение в группы. Наличие прочного целлюлозного матрикса, объединяющего неподвижные кокки в единую кубическую колонию, делает их социальными организмами, которые осуществляют процессы жизнедеятельности и сапрофитного питания исключительно в рамках таких многоклеточных скоплений.