Сапротрофы¶

Сапротрофы — организмы, питающиеся мёртвым органическим веществом (детритом) и выделяющими наружу ферменты, переваривающие субстрат до растворимых соединений, которые затем всасываются. Термин происходит от греч. sapros («гнилой») и trophē («пища»). Сапротрофное питание противопоставляется автотрофному (фото- и хемосинтезу) и гетеротрофному питанию на живых организмах (голобиозу). Сапротрофы выполняют роль редуцентов — разрушителей органических остатков, замыкая круговорот веществ в экосистемах.

¶Классификация

По источнику органического вещества сапротрофы делятся на:

• Сапробионты — обитатели водоёмов и почв, питающиеся разлагающимися остатками в воде и грунте. По отношению к степени органического загрязнения выделяют полисапробов (живут в сильно загрязнённых водах), мезосапробов и олигосапробов (живут в чистых водах).
• Копрофаги — питающиеся экскрементами животных (например, навозные жуки, мухи).
• Ксилотрофы — разрушающие древесину (некоторые грибы и насекомые).
• Некрофаги — питающиеся трупами животных (падальные жуки, черви).

По систематической принадлежности сапротрофами являются представители всех трёх царств жизни: бактерии, грибы и многие простейшие, а также ряд животных (черви, моллюски, насекомые, нематоды).

¶Сапротрофы среди бактерий

Бактерии-сапротрофы — наиболее массовая группа редуцентов. Они разлагают белки, жиры, углеводы и сложные полимеры (целлюлозу, хитин, кератин). К ним относят представителей родов Bacillus, Clostridium, Pseudomonas, Proteus и другие. В анаэробных условиях (в иле, навозе, толще разлагающейся массы) работают клостридии, вызывающие гниение и брожение. В аэробных условиях — псевдомонады и бациллы, обеспечивающие полное окисление органики до CO₂ и H₂O. Многие сапротрофные бактерии являются условно-патогенными и при попадании в рану или кишечник вызывают инфекции.

¶Сапротрофы среди грибов

Грибы — основные разрушители древесины и растительных остатков. Сапротрофные грибы выделяют ферменты (целлюлазы, лигниназы, протеазы), расщепляющие сложные полимеры. К сапрофитным грибам относятся:

• Шляпочные грибы — опята (Armillaria), навозники, ряд других видов.
• Плесневые грибы — Mucor, Rhizopus, Aspergillus, Penicillium.
• Дейтеромицеты — вызывающие белую и бурую гниль древесины.

Белая гниль разрушает и целлюлозу, и лигнин, оставляя белую массу; бурая гниль — преимущественно целлюлозу, оставляя бурый лигниновый скелет. Трутовые грибы (Fomes, Polyporus) разрушают древесину живых деревьев, что приравнивает их к паразитам, но после гибели хозяина они продолжают сапротрофное питание.

¶Сапротрофы среди животных

Среди животных сапротрофное питание распространено слабее. К сапрофагам относятся:

• Навозные жуки (семейство Scarabaeidae) — закапывают экскременты в почву, участвуя в их минерализации.
• Падальные жуки (Silphidae, Dermestidae) — питаются трупами.
• Олигохеты (дождевые черви) — поглощают почву с органикой, переваривая детрит в кишечнике.
• Некоторые моллюски — слизни, улитки, питающиеся гниющими растительными остатками.
• Личинки мух — сапрофаги, обитающие в разлагающейся органике.

¶Роль в экосистемах

Сапротрофы обеспечивают минерализацию органического вещества — превращение сложных органических соединений в неорганические (CO₂, аммиак, фосфаты, сульфиды), которые снова усваиваются автотрофами. Без сапротрофов органические остатки накапливались бы, а круговорот веществ остановился бы. В почвообразовании сапротрофные бактерии и грибы участвуют в формировании гумуса. В водоёмах сапробные организмы используются как индикаторы загрязнения: по составу сапробионтов (по шкале Чугуева-Сапожникова) определяют степень органического загрязнения воды.

¶Практическое значение

Сапротрофные микроорганизмы применяются в компостировании, очистке сточных вод, производстве антибиотиков (грибы рода Penicillium), ферментов и спирта. Некоторые сапрофаги используются в биологической борьбе с вредителями. В медицине сапротрофные бактерии (Clostridium tetani, Clostridium perfringens) вызывают анаэробные инфекции.

¶Источники

• Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М. С. Гиляров. — М.: Советская энциклопедия, 1986.
• Реймерс Н. Ф. Экология: теории, законы, правила, принципы и гипотезы. — М.: Россия молодая, 1994.
• Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества. — М.: Мир, 1989.
• Сапожников И. И. Опыт применения сапробности для характеристики качества воды. — Л., 1931.