Sphaerotilus natans

Sphaerotilus natans – wodna bakteria wchodząca w skład peryfitonu w zanieczyszczonych wodach. Tworzy formy kolonijne znane jako „grzyb ściekowy”, lecz później zaklasyfikowano ją do tworzących cienkie włókna bakterii pochewkowych[1].

Sphaerotilus natans
Ilustracja
Zanurzone kolonie S. natans oraz unoszący się na wodzie owad w prawym dolnym rogu jako skala. Przedstawiony beżowy kolor jest typowy dla flory oczyszczającej napowietrzone ścieki, jednak ów kolor może wraz z poziomem zakażenia wahać się od szarego aż do czarnego. Kolor ten może też przechodzić w jasnopomarańczowy w związku z wytrącaniem się tlenków żelaza.
Systematyka
Domena

bakterie

Typ

proteobakterie

Klasa

betaproteobakterie

Rząd

Burkholderiales

Rodzina

Comamonadaceae

Rodzaj

Sphaerotilus

Gatunek

Sphaerotilus natans

Nazwa systematyczna
Sphaerotilus natans
Kützing, 1833

Morfologia

edytuj

Proste lub delikatnie pokrzywione włókna o średnicy 1,5 µm oraz długości od 100 do 500 µm powstają z pałeczkowatych komórek tworzących septy. Część bazalna na jednym końcu włókna umożliwia przytwierdzenie do stałej powierzchni[2]. Tworzone przez S. natans pochewki zapewniają sporą ochronę przed drapieżnikami oraz zdolność do kotwiczenia się w strumieniu wody; co zapewnia dostęp do pożywienia[3]. Samodzielne dojrzałe komórki wypełzają poza kołnierzyk ochronny, by zasiedlać nowe obszary[4]. Każda ruchliwa, dojrzała komórka posiada kilka splecionych wici, które wyglądem przypominają pojedynczą. Powstała w ten sposób wić składa się z długiego filamentu, z krótkim haczykiem i ciałkiem podstawowym, lecz mimo małych rozmiarów owe struktury można rozróżnić w mikroskopie elektronowym od 10 do 30 pasm o średnicach odpowiednio od 12,5 do 16 nm. S. natans magazynuje zapasy wewnątrz komórki w formie poli-β-hydroksymaślanu jako kuleczki dochodzące ilością do 30 lub 40% suchej masy kolonii[3]. W barwieniu metodą Grama wynik jest ujemny[5].

Nisza ekologiczna

edytuj

S. natans wymaga rozpuszczonych cukrów prostych lub kwasów organicznych stanowiących źródło pożywienia, lecz jednocześnie potrzebuje mniej fosforu niż wiele innych organizmów z nim konkurujących. Jest też odporny na niskie stężenie tlenu[5]. Zdolność S. natans do składowania w komórkach siarki cząsteczkowej w obecności siarkowodoru skłania naukowców do wykorzystania S. natans jako bioremediatora. S. natans wymaga jeszcze dodatkowo kobalaminy lub metioniny w śladowych ilościach[3]. Włókna S. natans mogą pomagać w tworzeniu biofilmów peryfitonowych, które wychwytują drobiny oraz stabilizują kolonie innych organizmów, takich jak Klebsiella i Pseudomonas[2].

Znaczenie

edytuj

Sphaerotilus natans jest często kojarzony ze szlamem, osłabiającym oddzielanie ciał stałych od osadu czynnego w oczyszczalniach drugiego stopnia[4]. Metalowe powierzchnie pokryte przez S. natans mogą ulegać przyspieszonej korozji, jeśli szlam wytworzy barierę różnicującą stężenie tlenu[6]. Szlamy zawierające S. natans mogą obniżać jakość papieru wytwarzanego w młynach papierniczych używających strumienia recyrkulowanej wody[2]. W Makrofitowym Indeksie Rzecznym obecność kolonii tego gatunku (wraz z pozostałymi tzw. grzybami ściekowymi) jest uznawana za wskaźnik skrajnie silnego zanieczyszczenia wód płynących (wartość L=1)[7].

Przypisy

edytuj
  1. Fair, Geyer i Okun 1968 ↓, s. 31-32.
  2. a b c Pellegrin V., Juretschko S., Wagner M., Cottenceau G.. Morphological and Biochemical Properties of a Sphaerotilus sp. Isolated From Paper Mill Slimes. „Applied and Environmental Microbiology”. 65 (1), s. 156–162, 1999. (ang.). 
  3. a b c Van Veen WL, Mulder EG, Deinema MH. The Sphaerotilus-Leptothrix group of bacteria. „Microbiological Reviews”. 42 (2), s. 329–356, 1978. (ang.). 
  4. a b Hammer 1975 ↓, s. 55.
  5. a b Sphaerotilus natans. Environmental Business Specialists LLC. [dostęp 2012-09-26]. (ang.).
  6. Betz 1976 ↓, s. 288-289.
  7. Szymon Jusik, Krzysztof Szoszkiewicz, Daniel Gebler: Makrofity w rzekach. W: Podręcznik do monitoringu elementów biologicznych i klasyfikacji stanu ekologicznego wód powierzchniowych. Aktualizacja metod. Agnieszka Kolada (red.). Główny Inspektorat Ochrony Środowiska, 2020, s. 112, seria: Biblioteka Monitoringu Środowiska. ISBN 978-83-950881-2-4.

Bibliografia

edytuj
  • Gordon Maskew Fair, John Charles Geyer, Daniel Alexander Okun: Water and Wastewater Engineering. Wyd. VII. T. II. John Wiley & Sons, 1968.
  • Mark J. Hammer: Water and Waste-Water Technology. John Wiley & Sons, 1975. ISBN 0-471-34726-4.
  • Betz: Handbook of Industrial Water Conditioning. Wyd. VII. Betz Laboratories, 1976.