Азотфиксирующие бактерии: фиксация молекулярного азота прокариотами
Фиксация молекулярного азота присуща только прокариотам. Многовековой опыт земледелия, указывавший на то, что бобовые растения повышают плодородие почвы, получил объяснение в работах Жана Батиста Буссенго (1802-1887), который о6наружил обогащение почвы под бобовыми - азотом (1837). Корневые клубеньки бобовых считали тогда галлами, поскольку Дж. Лахманн (1858) и М. С. Воронин (1866) наблюдали заполнение их палочками, напоминающими бактерии. Эти «нетипичные» бактерии были названы бактероидами (Ж. Брунхорст, 1885). Наблюдения показывали (1879), что образование клубеньков на корнях вызывают микроорганизмы почвы (А. Франк; 1839-1900).
Связь между корневыми клубеньками и азотфиксацией выявили Г. Гельригель (1831-1895) и Х. Вилфарт. В тонких экспериментах (1884-4886) им удалось продемонстрировать, что клубеньки снабжают растение связанным азотом - клубеньковые бактерии были затем выделены М. Бейеринком (1888) и названы Bacterium radicicola. Открытие свободноживущих азотфиксирующих бактерий (1895) принадлежит С. H. Виноградскому. Из накопительных культур в средах, содержащих сахар, но лишенных связанного азота, он выделил Clostridium pasteurianum и установил его способность фиксировать молекулярный азот. Виноградский не наблюдал роста бактерий на поверхности в этих накопительных культурах (для их получения он использовал высокие пробирки, позволяющие создавать анаэробные условия) и таким образом оставил возможность открытия аэробных азотфиксаторов (Azotobacter chroococcum) M. Бейеринку и А. ван Дельдсиу (1902).
Уже в 1901 г. Бейеринк пришел к выводу, что цианобактерии, например, Anabaena и Nostoc, способны фиксировать молекулярный азот; количественные эксперименты K. Древса (1928) и Г. Фогга (1942) подтвердили это предположение. Когда для выявления нитрогеназы стали применять тест с ацетиленом, Г. Гест предположил (1950), что все содержащие ее бактерии должны обладать способностью фиксировать молекулярный азот и продемонстрировал это в опытах с 15N2 на пурпурных бактериях Rhodospirillum и Chromatium.
