Тезисы докладов Апатиты 2016
 Скачать 1.55 Mb.
|
|
ЦИАНОПРОКАРИОТЫ ЛИТОБИОНТНЫХ СООБЩЕСТВ В КАРЬЕРЕ РУСКЕАЛА Кузнецова О. А, Никитина В. Н, Сазанова КВ, Власов Д. Ю, 2 1 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия e-mail: oksid93@bk.ru Ботанический институт им. В.Л. Комарова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия На открытых каменных поверхностях фототрофные и гетеротрофные бактерии, простейшие, грибы, лишайники образуют литобионтные сообщества (биопленки). Их развитие приводит к выветриванию минералов игорных пород. В состав биопленок входят внеклеточные полимерные вещества, которые изменяют физико- химические свойства поверхности каменистого субстрата. Цианопрокариоты являются одним из основных компонентов литобионтных биопленок. Они способны колонизировать открытые поверхности горных пород в условиях различной освещенности. Цианобактерии считаются пионерами заселения минерального субстрата. Осуществляя фотосинтез и накапливая биомассу, они обогащают субстрат органическим веществом, аза счет азотфиксации создают благоприятные условия для развития растений. Некоторые формы цианобактерий способны жить в пещерах при ничтожном освещении, в вокруг их нитей может откладываться кальцит. Цианобактерии участвуют в почвообразовательном процессе и составляют обязательный компонент сообщества почвенных микроорганизмов. Цианопрокариоты (цианобактерии систематика, экология, распространение 83 Для исследования был выбран карьер «Рускеала» в Северном Приладожье (Республика Карелия, недалеко от города Сортавала), где добывался мрамор для строительства известных архитектурных сооружений Санкт-Петербурга. В настоящее время карьер представляет собой памятник горного дела, который носит название Мраморные ломки Рускеала XVII – начала ХХ вв.». Данная территория подходит для изучения обрастаний природного мрамора на участках, различающихся по своим характеристикам пещеры, штольни, открытые пространства. Здесь можно проследить различные стадии биологической колонизации карбонатной породы (от зачаточных биопленок до формирования первичной и настоящей почвы с травянистой и древесной растительностью. В нашу задачу входило изучение состава цианопрокариот в различных типах биообрастаний мрамора. Сбор проб проводился в стерильные конические пробирки с винтовой крышкой, а также стерильные контейнеры объемом до 120 мл. Для идентификации цианопрокариот проводили прямое микроскопирование проб после их отстаивания в дистиллированной воде на протяжении недели. Производили микрофотосъемку отобранного материала. В результате проведенных исследований на мраморе карьера «Рускеала» выявлено 19 видов цианопрокариот, относящихся к 11 родами порядкам. Большинство из них по экологической принадлежности входит в состав сообществ аэро- и геофитона. Экологический состав обнаруженных цианопрокариот практически полностью соответствует экологическому статусу биотопов. В качестве доминанта биопленок определен вид Calothrix parietina Thur. ex Born. et Flah., образующий характерные Цианопрокариоты (цианобактерии систематика, экология, распространение 84 слизистые налёты на поверхности камня (трихомы одеты в чехлы и собраны в дерновинки, которые обильно покрываются слизью. Потенциально этот вид является одним из активных агентов биодеструкции каменных поверхностей карьера «Рускеала». Самым разнообразным в видовом отношении и по частоте встречаемости является род Gloeocapsa, в составе которого отмечено 6 видов (почти 32% разнообразия выявленных цианопрокариот). В пробах литобионтных биопленок были также представлены следующие рода Anabaena, Chroococcus, Eucapsis, Gloecapsopsis, Gloeothece, Leptolyngbya, Lyngbya, Phormidium, Synechocystis. Полученные данные указывают на значительное разнообразие цианобактерий в литобионтных биопленках на мраморе рускеальского карьера, которое значительно превосходит разнообразие цианопрокариот в городской среде. Изучение их роли в процессах биологической колонизации и выветривании мрамора будет продолжено. Работа выполнена при поддержке гранта СПбГУ 1.37.151.2014 и гранта РФФИ 16-34-00725, мола ЦИАНОПРОКАРИОТА НЕКОТОРЫХ ГОРНЫХ ВОДОЕМОВ ЗАПАДНОЙ ГРУЗИИ Кухалеишвили Л. К. Институт ботаники государственного университета Ильи, Тбилиси, Грузия e-mail: lalikuk@yahoo.com Цианопрокариоты горной части Западной Грузии ранее небыли изучены. Мы в течении длительного периода (20 лет) проводили альгологические исследования водоемов верхнего течения бассейнов некоторых рек Цианопрокариоты (цианобактерии систематика, экология, распространение 85 Западной Грузии, в частности Енгури, Риони, Аджарисцхали, Кодори и Кинтриши. Эти реки относятся к бассейну Черного моря. Бассейны рек – Енгури, Риони, Кодори расположены на южном склоне Главного Кавкасиони, а бассейны рек Кинтриши и Аджарисцхали на южном нагорье Грузии те. на Малом Кавкасини. В результате наших исследований в разнообразных водоемах вышеперечисленных бассейнов удалось обнаружить 248 таксонов цианопрокариот. Самое большое число видов – 69 найдено в бассейне р. Енгури; в бассейне р. Риони – 66, р. Аджарисцхали – 43, ив бассейнах рек Кодори и Кинтриши соответственно 37 и 33 цианопрокариотов. 128 таксонов оказались общими для всех изучаемых регионов. Обнаруженные на исследуемой территории цианопрокариоты принадлежат к 3 классам, 4 порядкам, 16 семействами родам. Среди них по числу видов ведущее место занимает класс Hormogoniophyceae, к нему относится 82 таксона цианопрокариотов. Они распределены среди 3 порядков и 8 семейств. Из них наиболее разнообразен порядок Oscillatoriales (52), где по числу видов доминируют роды Phormidium (18) и Oscillatoria (17). Менее разнообразен порядок Nostocales. Его 27 представителя распределены среди 7 родов из 5 семейств. Здесь более значительными являются роды - Nostoc (7), Scytonema (6) Calothrix (6). Остальные представлены скуднее. Порядок Stigonematales включает в себя лишь 3 вида. Класс Chroococcophyceae в водоемах изучаемой территории представлен меньшим разнообразием видов, всего 32 из 6 семейств одного порядка. По числу видов здесь выделяются роды Gloeocapsa (12) и Microcystis (6). Другие роды этого класса представлены одним-тремя видами. Цианопрокариоты (цианобактерии систематика, экология, распространение 86 Чрезвычайно беден видами класс Chamaesiphonophyceae всего 5 видов. Максимальное число цианопрокариот обнаружено в проточных водах, где они населяли различные субстраты, которые увлажняются водой, или погружены в нее. Встречались как чистые ценозы цианопрокариот, таки вместе водорослями и среди мхов. Менее богатыми оказались озера и лужи. В них найдено соответственно 38 и 32 таксона цианопрокариот. В минеральных источниках и на орошаемых скалах обнаружено 31 и 29 видов. Минимальное число видов зафиксировано в заболоченных местах (19) и на увлажняемой земле (11). На всей исследуемой территории довольно широко распространены – встречались почти во всех типах водоемов Phormidium autumnale (С. Ag.) Gom., Gloeocapsa turgida (Kütz.) Hollerb. G. montana (Kütz.) ampl. Hollerb, G. minuta (Kütz.) Hollerb. ampl., Calothrix braunii Bornet et Flahault, Merismopedia tenuissima Lemmerm., M. glauca (Ehrenb.) Näg., Microcystis pulverea (Wood) Forti emend Elenkln, M. grevillei (Hass.) Elenk., M. muscicola (Menegh.) Elenk., Oscillatoria amoena (Kütz.) Gom., O. princeps Vauch., Schizothrix lenormandiana Gom., Nostoc linckia (Roth) Born. et Flah. sensu Elenk., N. paludosum Kütz.. Они в основном развивались хорошо, хотя некоторые из них в отдельных местообитаниях были развиты слабо. Распространение большинства обнаруженных нами цианопрокариотов очень ограничено. Их встречали редко ив незначительном количестве, но среди них были и такие, которые развивались обильно как например Microcoleus vaginatus (Vauch.) Gom., Tolypothrix distorta Kütz. ex Born. et Flah. f. distorta et f. penicillata С. Ag.) Kossinsk., T. tenuis Kütz., Synechococcus cedrorum Sauv., Chlorogloea microcystoides Geitl., Oscillatoria terebriformis (С. Ag.) Elenk. Цианопрокариоты (цианобактерии систематика, экология, распространение 87 emend., Phormidium bohneri Schmidle, P. favosum (Bory) Gom., Scytonema ocellatum Lyngb., Microchaete tenera Thur., Xenococcus rivularis (Hansg.) Geitl., X. kerneri Hansg., Symploca muscorum (СВ ПЛАНКТОНЕ КРУПНЫХ ОЗЕР ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ В 2010-2015 ГГ. Макарёнкова Н. Н. Вологодское отделение ФГБНУ «ГосНИОРХ», Вологда, Вологодская область, Россия e-mail: mackarenckowa@yandex.ru К крупным рыбопромысловым озерам Вологодской области, расположенным целиком в ее пределах, относятся озера Белое, Воже и Кубенское. Озеро Воже (418 км) принадлежит к бассейну реки Онеги, его средняя глубина составляет 1,4 м, при этом для водоема характерны значительные внутригодовые и межгодовые колебания уровня воды. Озеро характеризуется изрезанной береговой линией, что в сочетании с нестабильным уровнем воды и заболоченностью берегов обуславливает интенсивное развитие макрофитов. Кубенское озеро (417 км) относится к Северо-Двинскому бассейну и является частью одноименного водного пути. Морфологические и гидрологические особенности этого водоема, во многом сходные с озером Воже, а также значительная антропогенная нагрузка обуславливают его интенсивное зарастание. Самым крупным водоемом, находящимся полностью в границах Вологодской области, является озеро Белое (1284 км. Озеро принадлежит к бассейну Верхней Волги, его средняя глубинам. Характерной чертой Цианопрокариоты (цианобактерии систематика, экология, распространение 88 водоема является интенсивное перемешивание воды в связи с мелководностью, открытостью и округлой формой. Литоральная зона с зарослями макрофитов выражена в озере слабо. В основу работы положены материалы количественной и качественной обработки проб фитопланктона, отобранных на трех озерах – Белое, Воже, Кубенское. Отбор проб осуществлялся в мае, июне ив августе-октябре в течение 2010-2015 гг. Пробы отбирались батометром Паталаса (1 л) в пределах фотического слоя воды, фиксировались раствором Люголя с добавлением формалина и концентрировались отстойным методом. Всего обработано и проанализировано 194 пробы. В Белом озере на некоторых участках акватории основную биомассу создают синезеленые водоросли – догм преимущественно за счет пучковидных колоний Aphanizomenon flos-aquae (L.) Ralfs ex Born. et Flah. В озере ежегодно отмечается окрашивание водных масс в травяной цвет, которое отражает массовое развитие этого и других видов синезеленых водорослей, достигающих до 30,03 млн кл./л. Большая часть встреченных видов относятся к истинно-планктонным формам – 73,68%. Виды-индикаторы сапробности составляют 73,08% всего видового списка водорослей в озере. Из 7 групп сапробионтов, представленных в озере Белом, чаще встречаются β- мезосапробионты (44,45%). Географическая приуроченность известна для 65,38% таксонов рангом ниже рода из отдела Cyanoprokaryota, из них космополиты – 82,35%, бореальные виды – 5,88%, голарктические – 11,76%. В фитопланктоне озера Воже синезеленые водоросли составляют, как правило, около 90% численности (до 213,22 млн кл./л). Наиболее широко представлены в озере виды Цианопрокариоты (цианобактерии систематика, экология, распространение 89 Aphanocapsa holsatica (Lemm.) Cronb. et Komárek, Planktolyngbya limnetica (Lemm.) Kom.-Legn. et Cronb., Planktolyngbya contorta (Lemm.) Anagn. et Komárek. Виды, обитающие в озере, преимущественно являются истинно- планктонными (64,71%) и планктонно-бентосными (32,35%). По отношению к органическому загрязнению таксоны отдела Cyanoprokaryota рангом ниже рода распределяются между 7 группами сапробионтов. Среди них основную часть составляют β-олигосапробионты и β- мезосапробионты. По географической приуроченности синезеленые водоросли озера Воже относятся к космополитам – 81,25%, бореальным видам – 6,25%, голарктическим – 12,50%. Синезеленые водоросли озера Кубенского создают численность до 263,75 млн кл./л и биомассу до 1,24 г/м 3 Основной вклад вносят виды Aphanizomenon flos-aquae, Aphanocapsa incerta (Lemm.) Cronb. et Komárek. Как ив двух других озерах, преобладают истинно-планктонные виды Cyanoprokaryota. Виды-индикаторы сапробности преимущественно относятся к β-мезосапробионтам (35,29%). Большая часть таксонов синезеленых водорослей рангом ниже рода представлена космополитами (82,35%), доля бореальных видов составляет 17,65%. ВИДОВОЕ РАЗНООБРАЗИЕ CYANOPROKARYOTA НЕКОТОРЫХ СОЛЕНЫХ ОЗЕР РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ Макеева Е. Г. Государственный природный заповедник Хакасский, Абакан, Республика Хакасия, Россия e-mail: meg77@yandex.ru Цианопрокариоты (цианобактерии систематика, экология, распространение 90 В период 2006-2012 гг. были проведены альгофлористические исследования некоторых минерализованных озер Республики Хакасия Беле минерализация в период исследования – 9-14 гл, Шира (15,9-17,8 гл, Терпекколь (12,4-21,3 гл, Улугколь (18,3- 21,7), Тус (82-115,1 гл. Обнаружено 104 вида цианопрокариот, принадлежащих к 5 порядкам, 19 семействам, 42 родам. Среди ведущих семейств Oscillatoriaceae (27 видов, Chroococcaceae и Merismopediaceae пои. К ведущим родам относились Phormidium (14 видов, Oscillatoria (9), Spirulina (8), Leptolyngbya и Chroococcus пои (по 4). Наибольшее распространение получили виды Synechocystis salina Wisl, Oscillatoria tenuis C. Ag. ex Gom., Trichormus variabilis (Kütz. ex Born. et Flah.) Komárek et Anagn. (встречены во всех 5 озерах Synechocystis aquatilis Sauv., Aphanothece salina Elenk. et A.N. Danilov, Chroococcus minutus (Kütz.) Näg., Gloeocapsopsis crepidinum (Thur.) Geitl. ex Komárek, Lyngbya aestuarii Liebm. ex Gom., Phormidium ambiguum Gom. ex Gom., Spirulina major Kütz. ex Gom., S. tenuissima Kütz. (встречены в 4 озерах. Воз. Беле обнаружен 61 вид синезеленых водорослей. В фитопланктоне доминировали Snowella lacustris (Chodat) Komárek et Hindák, Aphanocapsa salina Woron., Phormidium chalybeum (Mert. ex Gom.) Anagn. et Komárek, Trichormus variabilis, содоминировал Gomphosphaeria aponina Kütz. В составе фитобентоса субдоминантом диатомей являлся Phormidium tergestinum (Rabenh. ex Gom.) Anagn. et Komárek. Виды Gloeocapsopsis crepidinum, Calothrix parietina (Näg.) Thur. ex Born. et Flah., Rivularia bullata Berk. ex Born. et Flah., наряду с представителями других отделов, преобладали в обрастаниях. Цианопрокариоты (цианобактерии систематика, экология, распространение 91 Воз. Шира зарегистрировано 47 видов цианопрокариот. Доминантами фитопланктона являлись Planktolyngbya contorta (Lemm.) Anagn. et Komárek и Microcystis pulverea (H.C. Wood) Forti. В бентосе преобладали Jaaginema profundum (Schröt. et Kirchn.) Anagn. et Komárek, Oscillatoria tenuis, Phormidium chalybeum, Leptolyngbya tenuis (Gom.) Anagn. et Komárek. В обрастаниях массовое развитие получили Oscillatoria tenuis, Calothrix parietina, C. elenkinii Kossinsk., Gloeocapsopsis crepidinum, Microcystis pulverea. В Терпекколе выявлено 27 видов цианей. Фитопланктон оз. Терпекколь отличался доминированием Trichormus variabilis f. tenuis Popova, Synechocystis salina, Nodularia harveyana (Thw.) Thur. ex Bornet et Flah., N. spumigena Mert. ex Born. et Flah., Arthrospira jenneri Stizenb. ex Gom., Spirulina tenuissima. В грунтах отмечалась ведущая роль синезеленых, с доминантом Nodularia spumigena. В обрастаниях превалировали Nostoc caeruleum Lyngb. ex Born. et Flah., Gloeocapsopsis crepidinum, Nodularia spumigena, Chroococcus minutus, Spirulina major, S. tenuissima, Arthrospira jenneri. Воз. Улугколь зарегистрировано 24 вида синезеленых водорослей. В фитопланктоне доминировали Aphanothece salina, Aphanocapsa salina Woron., Spirulina tenuissima. Доминирующий комплекс фитобентоса прибрежья состоял из Arthrospira jenneri, Spirulina major, S. tenuissima и Oscillatoria tenuis, Synechocystis salina, Aphanothece salina и Aphanocapsa salina. В составе фитоперифитона преобладали Spirulina tenuissima, Aphanocapsa salina, Synechocystis salina, Oscillatoria tenuis. В гипергалинном оз. Тус выявлено 27 видов цианопрокариот. В планктоне доминировали Synechococcus salinarum Komárek ив бентосе и Цианопрокариоты (цианобактерии систематика, экология, распространение 92 перифитоне – Coleofasciculus chthonoplastes (Thur. ex Gom.) M. Siegesm. et al. и Lyngbya aestuarii. ЦИАНОБАКТЕРИИ ЭПИЛИТОНА ЛИТОРАЛИ КОЛЬСКОГО ЗАЛИВА БАРЕНЦЕВА МОРЯ Мирошниченко Е. С. ФГБОУ ВПО Мурманский государственный технический университет, Мурманск, Мурманская область, Россия e-mail: inerlim@gmail.com. Кольский залив Баренцева моря – это незамерзающий рыбохозяйственный водоем эстуарного типа, функционирующий в условиях полярного климата. В последние десятилетия антропогенная нагрузка является важным фактором, меняющим экосистему Кольского залива и приводящим к изменению естественного ландшафта его побережья, гидрологического режима, а также биоценозов, включая микроорганизмы. В полярных местообитаниях, подобных Кольскому заливу, температура среды низкая, экстремальный световой режим, на литорали субстраты замерзают и оттаивают, меняется соленость воды и доступность биогенов. В таких экосистемах доминирующей группой фототрофных микроорганизмов становятся цианобактерии. В настоящее время цианобактерии каменисто-валунной литорали Кольского залива изучены недостаточно, ив связи с вышесказанным, целью работы явился анализ структуры их сообществ. Отбор проб эпилитона совершали на трех станциях, расположенных на западном берегу южного (ст. 1 и 2) и среднего (ст. 3) колен Кольского залива. С сентября 2010 по апрель 2012 года и с января по май 2014 года проводили Цианопрокариоты (цианобактерии систематика, экология, распространение 93 сбор материала скальпелем с поверхностей камней, валунов искал со всех горизонтов литорали и исследование видового состава эпилитонных цианобактерий в соответствии со специализированными определителями (Голлербах, 1953; Косинская, 1943; Komárek, 1995, 2005). Определение количественных характеристик их сообщества проводили с октября 2012 по октябрь 2013 года. Пробы эпилитона для количественного учета цианобактерий отбирали с помощью оригинальной методики, которая сводилась к отбору материала скальпелем и ватной палочкой с одного участка субстрата площадью 10 см. Определение количества клеток цианобактерий проводили методом люминесцентной микроскопии. Биомассу цианобактерий определяли по объемам клеток, рассчитанным методом геометрического подобия. В результате исследований на литорали трех станций Кольского залива выявлен 51 вид эпилитонных цианобактерий, принадлежащий 3 порядкам, 12 семействами роду. Количество видов цианобактерий, обнаруженных на каждой из станций, различалось незначительно, уменьшаясь в направлении от наиболее опресненной и мелководной станции 1 до мористой станции 3: на станции 1 – 38 видов на станции 2 – 34 видана станции 3 – 30 видов. Доминирующими видами в эпилитоне литорали всех станций были Leibleinia nordgaardii (Wille) Anagn. et Komárek и Leibleinia epiphytica (Hieron.) Comp. Субдоминантными видами на станциях южного колена были Calothrix scopulorum (Web. et Mohr) C. Ag. (ст. 1), Gloeocapsopsis crepidinum (Thur.) Geitl. ex Komárek (ст. 2), Chroococcus microscopicus Kom.-Legn. et Cron. (ст. 2), Nostoc minutissimum Kutz. ex Born. et Flah. (ст. 1 ист. На станции Цианопрокариоты (цианобактерии систематика, экология, распространение 94 среднего колена ст. 3) субдоминантами были Gloeocapsopsis crepidinum (Thur.) Geitl. ex Komárek и Cyanocystis olivacea (Reinsch) Komárek et Anagn. Высокие среднегодовые значения (2012–2013 гг.) численности и биомассы цианобактерий эпилитона также были приурочены к станциям южного колена, где в течение года биоценозы не испытывают недостатка в биогенных элементах. На станции 3 установлена низкая численность цианобактерий эпилитона, при этом биомасса сообщества достаточно высокая вследствие преобладания представителей с крупными клетками. В сезонной динамике в мае-июне 2013 года отмечена перестройка размерной структуры сообщества эпилитонных цианобактерий, в результате которой доминирующими стали формы с крупными клетками. Обратная перестройка структуры произошла в июле-августе. КОММЕРЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ФОТОСИНТЕЗИРУЮЩИХ МИКРООРГАНИЗМОВ |