Фитопланктон, наряду с бактериями, является важным звеном в процессах метаболизма азотосодержащих органических соединений, в частности, продуктов обмена водных животных. При этом различные виды микроводорослей могут взаимодействовать друг с другом при помощи внеклеточных биологически активных веществ, что является одной из причин смены и доминирования определенных видов фитопланктонного сообщества в эвтрофных водоемах с постоянным притоком биогенов [8].
В местах содержания морских млекопитающих видовой состав фитопланктона обычно отражает все процессы, происходящие в акватории. Кроме концентрации органических веществ непосредственное влияние на развитие популяции микроводорослей оказывают температура, солёность и освещенность.
Известно, что чрезмерное развитие некоторых видов цианобактерий, динофитовых, золотистых, диатомовых и других водорослей может вызывать цветение в морских водах [3] – это приводит к нежелательным последствиям и наносит ущерб морской биоте. Еще одной проблемой в Черном море, связанной с микроводорослями фитопланктона, может стать развитие токсичных форм, обусловленное усилением эвтрофикации прибрежных акваторий.
Проведенные ранее исследования показали, что фитопланктон прибрежной зоны Черного моря представлен, в основном, диатомовыми и перединиевыми водорослями [2]. Диатомовые водоросли, в подавляющем большинстве, не являются продуцентами токсичных веществ [4], однако при высоких концентрациях, могут быть потенциально опасными для некоторых гидробионтов. Это связано с тем, что виды, не продуцирующие яды, но обладающие способностью быстро накапливать огромную биомассу в локальных акваториях, негативно влияют на экосистему, т.к. при деструкции отмершей биомассы водорослей расходуется значительное количество кислорода. Таким образом, создаются восстановленные условия, приводящие к накоплению в среде токсичного сероводорода [3], а также к развитию условно-патогенной микрофлоры, вызывающей заболевания животных и ухудшение экологии среды их обитания.
Было показано [7, 9], что некоторые виды фитопланктона, способные к потреблению органических соединений, можно использовать в качестве индикаторов при разработке методов экологического мониторинга загрязнения, а так же, как агентов естественных процессов очищения морских вод.
Цель данного исследования – изучить динамику развития и состав фитопланктона морской воды в прибрежных вольерах с дельфинами.
Материалы и методы. Отбор проб воды для исследования водной альгофлоры осуществлялся специальным пробоотборником в закрепленную в нем стерильную бутылку объемом 0,5 л.
Для исследования альгофлоры воды в местах содержания дельфинов из данного объема осуществляли посев по 1 мл в пробирки с жидкими питательными средами: Громова №6 (модифицированная среда на морской воде), Гольдберга и Уолна – для выявления более полного спектра микроводорослей.
Морфологию водорослей и цианобактерий изучали на постоянных препаратах и препаратах «раздавленная капля» при увеличении х 600 под световым микроскопом. Для изготовления постоянных препаратов водорослей и цианобактерий использовали глицерин-желатину.
При определении видовой принадлежности микроводорослей руководствовались определителями Гуслякова Н.Е. с соав. [1] и Топачевского, Масюк [7]
Результаты и обсуждение. В течение ряда лет изучалась динамика состава фитопланктона в воде прибрежных вольеров, в которых содержались дельфины афалины (Tursiops truncatus).
Видовое разнообразие микроводорослей в фитопланктоне вольеров с дельфинами представлено на рис. 1.
Как показали результаты исследований, в зимний период в фитопланктоне обнаруживалось незначительное количество микроводорослей – представителей отделов Chlorophyta (зеленые) и Сyanobacteria(цианобактерии).
Весной, с повышением температуры воды и увеличением светового дня, видовое разнообразие микроводорослей значительно возрастало. В это время в составе альгофлоры выявлялись в основном представители отдела Bacillariophyta: рода Navicula Bory, Licmophora C.Agardh., Amphora Ehr., Cylindrotheca Bon., Grammatophora Ehr., Nitzschia Hass, Amphipleura Kuetz., Pinnularia Ehr., Cymbella Ag. а также некоторые виды сем. Achnanthaceae.
Летом в фитопланктоне открытого участка акватории и вольеров доминировали зеленые микроводоросли и некоторые представители диатомовых (рис. 2).
Рисунок 1. Представители фитопланктона прибрежных морских вольеров с дельфинами
1 – Navicula sp.+ Melosira sp.; 2 – Amphipleura sp.; 3 – Pinnularia sp.; 4 – Navicula sp.+ Pinnularia sp.; 5 – Cylindrotheca sp.; 6 – Cymbella sp.; 7,8 – Chlorophyta; 9,10 – Гантелевидные формы; 11 – Spirulina sp.+ диатомовые; 12 – Pleurocapsa sp.;
13 – Chroococcopsis sp.; 14 – Microcystis sp.+ диатомовые; 15 – Microcystis sp.; 16 – Synechococcus sp.
В осенний период в исследуемой акватории происходило уменьшение биоразнообразия фитопланктона. Основную массу в это время составляли микроводоросли, относящиеся к отделам Bacillariophyta и Сyanobacteria. Встречались также отдельные представители Chlorophyta (зеленые).
Наибольшим разнообразием состав фитопланктона отличался в местах, более плотно населенных морскими животными.
Рисунок 2. Систематический состав фитопланктона прибрежных вольеров в летний период
1 – участок открытой акватории; 2 – вольер с животными №1;
3 – вольер с животными №3
– диатомовые; – зеленые и динофитовые; – цианобактерии
Благоприятные условия для роста микроводорослей и развития гетеротрофной микрофлоры в районе вольеров формировались в результате постоянного притока органических веществ в виде продуктов метаболизма морских млекопитающих [5].
В течение всего года в фитопланктоне воды прибрежных вольеров с дельфинами обнаруживались микроорганизмы необычной гантелевидной формы, которые впервые были обнаружены нами в 2007 году в донных отложениях Керченского пролива, загрязненных соединениями восстановленной серы [6]. По ряду характеристик данные организмы предположительно были отнесены к Сyanobacteria. Они хорошо росли на среде №6 по Громову и, в зависимости от места обитания и длительности инкубации в среде, различались по размеру и степени развития.
Выводы. Полученные результаты исследований фитопланктона воды в прибрежных вольерах с дельфинами (бухта Казачья) показали следующее:
- Фитопланктон воды вольеров характеризовался видовым разнообразием с преобладанием диатомовых водорослей. Часто встречались представители Сyanobacteria.
- Пик развития микроводорослей и наибольшее их видовое разнообразие наблюдались в летний период. В осенний период происходило уменьшение биоразнообразия фитопланктона, но доминирующими оставались также Bacillariophyta и Сyanobacteria.
- Предполагается возможность использования некоторых планктонных микроводорослей порядка Bacillariophyta и Сyanobacteria в мониторинге качества воды в местах обитания морских животных, содержащихся в условиях океанариумов и дельфинариев.
ЛИТЕРАТУРА
- Гусляков Н.Е., Закордонец О.А., Герасимюк В.П. Атлас диатомовых водорослей бентоса северо-западной части Черного моря и прилегающих водоемов. К.: Наукова думка, 1992. – 110с.
- Жизнь растений. В 6-ти т. Т.3. Водоросли. Лишайники /Под ред. проф. М.М. Голлербаха. М.: Просвещение, 1977. – 487 с.
- Рябушко Л.И. Атлас токсичных микроводорослей Черного и Азовского морей. Севастополь, 2003. – 142 с.
- Рябушко Л.И. Методические аспекты изучения биоразнообразия потенциально опасных микроводорослей как индикаторов состояния морских экосистем. Наук.зап.Терноп.нац.пед.ун-ту им.В.Гнатюка. Сер.Біологія: спец.вип. “Гидроекологія”,2005,4 (27): 201–203.
- Смирнова Л.Л. и др. Влияние концентрации биогенных элементов на сообщества микроводорослей прибрежного мелководья Черного моря. Альгология, 1999, 9(3): 32–42.
- Смирнова Л.Л., Андреева Н.А. Микроорганизмы необычной гантелевидной формы из морских донных отложений, загрязненных соединениями восстановленной серы. Экология моря, 2009, 79: 79.
- Топачевский А.В., Масюк Н.П. Пресноводные водоросли Украинской ССР/Под общ.ред. д.б.н. М.Ф. Макаревич. К.: Вища школа, 1984. – 332 с.
- Maestrini S.Y., Bonin D.J. Allelopathic relationships between phytoplankton species. Can.Bull.Fish.and Aquat.Sci., 1981, 210: 323–338.
- Yamada M. et al. Использование органических азотсодержащих соединений в качестве источника азота морским фитопланктоном. Нихон суйсан гаккайси, Nippon suisan gakkaishi, Bull.Jap.Soc.Sci.Fish., 1983, 49(9): 1445–1448.[schema type=»book» name=»ФИТОПЛАНКТОН ВОДЫ ПРИБРЕЖНЫХ ВОЛЬЕРОВ С ДЕЛЬФИНАМИ АФАЛИНАМИ (TURSIOPS TRUNCATUS MONTAGU, 1821)» description=»Цель данного исследования – изучить динамику развития и состав фитопланктона морской воды в прибрежных вольерах с дельфинами. В работе использовались микробиологические методы исследования. В течение нескольких сезонов исследовался состав фитопланктона морской воды в прибрежных вольерах с дельфинами. Было показано, что в альгоценозах преобладали диатомовые водоросли. Пик развития микроводорослей в планктоне наблюдался в летний период. Обсуждается возможность использования планктонных микроводорослей в мониторинге качества воды в местах обитания дельфинов.» author=»Андреева Наталья Алексеевна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-02-23″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_25.07.15_07(16)» ebook=»yes» ]