Вкрай своєрідна група хижих нитчастих бактерій вперше описана на рівні близько Cyclobacteriales радянським мікробіологом Б. В. Перфильевим.
Клітини цих бактерій завжди пов'язані плазмодесмамі. Великі групи клітин занурені в слиз і мають здатність злагоджено рухатися. У рід діктіобактерій (Dictiobacter) були включені бактерії, що утворюють мікроскопічні скупчення - бактеріальні колонії, що складаються з 100 200 окремих досить дрібних клітин (1-6 мкм), пов'язаних плазмодесмамі (містками). Центральна порожнину цієї групи заповнена гомогенної рідиною. Під час руху колонія захоплює живі мікроорганізми і перетравлює їх.
Мал. 67. Схема будови багатоклітинних бактерій: 1 - Caryophanon і 2 - Oscillospira (по Пешкову, 1955).
Представники іншого роду хижих бактерій - ціклобактер (Gyclobacter) представляють собою також багатоклітинні колонії паличок. Однією з трьох стадій в циклі розвитку є «сетчатоарканная», коли бактерія полює, огортаючи жертву «коконом» з клітин і руйнує її. Третім родом хижих бактерій є тератобактер (Teratobacter, рис. 68). Б. В. Перфильев спостерігав у цій бактерії спритнішим пристосування у вигляді петель, яке полегшує уловлювання жертв, як правило, нитчастих бактерій (зокрема, Beggiatoa).
Мал. 68. Пристрій мисливського пристосування хижої бактерії Teratobacter (по Перфильеву, Габе, 1961).
Бактерії, подібні описаним, досить легко виявити при постановці найпростіших дослідів. Досить внести в колбу з водою невелику кількість багатої органічною речовиною грунту або мулу, щоб через 10-15 днів на поверхні води виявити мікроскопленія клітин, з'єднаних плазмо-десмо в великі групи. Така форма зростання відома також під назвою бактодерм, і заради об'єктивності слід зазначити, що переконливих доказів на користь хижої природи подібних скупчень (мікроколоній) все ще недостатньо. Саме існування таких багатоклітинних агрегатів не викликає сумніву і є формою існування в природі звичайних сапрофітних бактерій.
Хижі бактерії відображають екологічно адекватну (відповідну середовищі існування), але не обов'язкову форму росту. Мабуть, близькі до цієї групи і анаеробні нитчасті бактерії.
Залізо необхідно всім живим організмам. У природі воно існує в органічних і неорганічних з'єднаннях. Головну роль в круговороті заліза в природі грають мікроби.
Ці процеси йдуть по двох каналах: 1) мінералізація органічних сполук, що містять залізо, за участю гетеротрофних мікроорганізмів; 2) окислення відновлених (закисних) і відновлених окисних сполук заліза.
Мінералізацію залізовмісних органічних речовин проводять численні гетеротрофні організми (бактерії, гриби, акти-номіцети). Тільки специфічні збудники - хемолітоавтотрофів - здатні здійснювати другий процес. Це - представники роду Thiobacillus - грамнегативнихаеробних бактерій. Основний процес, що проводиться ними, описується наступною схемою: 4Fe 2 ++ + 4H + +02 -> 4Fe 3+ + 2H20 Для одних кислотостійких бактерій (витримують значення рН, рівні 2,5) здатність до хемолітотрофному способу життя (отримання енергії за рахунок окислення іонів за-кисня заліза) переконливо доведена. Таким організмом є представник тіонових бактерій - Thiobacillus ferrooxidans. Для інших «класичних» железобактерий (наприклад, Gallionella ferruginea) таких даних немає. Виникає сумнів, чи є вони істинними железобактериями.
Мал. 69. Бактерії зі слизовими стеблинками: 1 - Nevskia, 2 - Gallionella.
Порядок железобактерий об'єднує збірну групу одноклітинних бактерій, здатних акумулювати з'єднання заліза і марганцю в результаті гетеротрофних процесів. Інші організми, здатні до окислення і відновлення сполук заліза, віднесені до інших порядків: серобактериям (рід Thiobacillus) і нитчатим бактеріям (рід Leptothrix). Бактерії, віднесені до порядку железобактерий, розділені на 2 сімейства. Багато представників цих родин мають своєрідною морфологією і складним життєвим циклом.
Мал. 70. Схема будови типової клітини Стебелькова бактерії. КС - клітинна стінка, ЦМ - цитоплазматична мембрана
Мал. 71. Типові клітини бактерій роду Caulobacter. Електронна мікрофотографія. Повів. X 20 000.
Сімейство железобактерии (FERRIBACTERIACEAE)
Клітини представників сімейства мають або помилковими слизовими придатками, або істинними стеблинками - виростами цитоплазми. Вони широко поширені в природі, і перш за все в мулі і воді прісних водойм. Сімейство представлено 6 пологами.
Мал. 72. Стебелькова бактерія з нетиповим тонким стеблом. Повів. X 25 000.
Пологи галліонелла і Невського (Gallionella і Nevskia)
Бактерії, що належать до пологів Gallionella і Nevskia (рис. 69), мають придатками, що складаються з слизу і не пов'язаними з цитоплазмою клітини. Форма і розміри таких придатків сильно варіюють. При дослідженнях природних субстратів у бактерій з роду Gallionella легко виявляються ниркоподібні або паличкоподібні клітини, які формують довгі перевиті слизові стеблинки, просочені оксидами заліза. Згідно з уявленнями, що розвивається Г. А. Заварзіним, природа стеблинок Gallionella інша. Стеблинки представляють собою скупчення живих організмів, що не володіють клітинною стінкою і здатних формувати довгі нитки. Ці організми паразитують на клітинах справжніх бактерій. Тому те, що приймалося зазвичай за бобовидную клітку Gallionella, є лише кліткою-хазяїном, який може бути в різних випадках різним. Такими паразитами можуть бути перш за все мікоплазми, які будуть розглянуті у відповідному розділі. Справжні стеблові бактерії мають стеблинка, сформований клітинною стінкою і цитоплазматичної мембраною. Вони віднесені до сімейства Caulobacteriaceae.
Сімейство сідерокапси (SIDEROCAPSACEAE)
Всі організми, об'єднані в сімействі Siderocapsaceae, подібні між собою, будучи, мабуть, різними екологічними формами однієї або декількох близьких бактерій. Відомі успішні спроби і опису зазначених мікроорганізмів у складі одного роду. У це сімейство входять паличкоподібні або кокковидной (часто овальні клітини) неспорю-утворюють гетеротрофні бактерії, що утворюють слизову капсулу, просочену солями заліза або марганцю. Бактерії, що належать до роду Siderocapsa, мають невеликі клітини (1 - 2 мкм в діаметрі), об'єднані в первинні капсули (по 2-60 і більше клітин). Ці капсули з клітинами (загальний діаметр 10-20 мкм) об'єднуються в більш складні агрегати, де і відкладається залізо або марганець. Рід Sideromonas об'єднує паличкоподібні бактерії (довжина клітини 2 мкм), що мають капсули і формують групи (пари, ланцюжки) і скупчення. До родини Siderocapsa-сеае були віднесені описані в різний час мікроорганізми: рід Siderosphaera (об'єднані по 2 клітини в капсулі), рід Sideronema (великі палички діаметром 5,0-6,5 мкм, з'єднані в ланцюжки і укладені в капсули). Три відомих в літературі роду - Naumaniella, Ochrobium, Siderococcus - об'єднують, подібні описаним вище, дрібні (діаметр клітини 2 мкм) палички, що не володіють капсулами. Відкладення оксидів заліза і марганцю відбувається прямо на клітинах.