По Материалам V Всероссийской научной конференции
с международным участием
«Водоросли: проблемы таксономии, экологии
и использование в мониторинге»,
посвященной памяти Веры Ивановны Есыревой (Нижний Новгород)


Разнообразие криптофитовых водорослей тропического региона 

Diversity of tropical cryptophytes

 

Гусев Е.С.1,4, Мартыненко Н.А.1, Кулизин П.В.2, Подунай Ю.А.3

Evgeniy S. Gusev, Nikita A. Martynenko, Pavel V. Kulizin, Yulia A. Podunay

 

1Институт физиологии растений имени К.А. Тимирязева РАН (Москва, Россия)
2Нижегородский государственный университет имени Н.И. Лобачевского 
(Нижний Новгород, Россия)
3Карадагская научная станция имени Т.И. Вяземского – природный заповедник РАН –
филиал ФИЦ «Институт биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН»
(Феодосия, Россия)
4Российско-Вьетнамский тропический научно-исследовательский и технологический центр 
(Ханой, Вьетнам) 

 

УДК 582.263.3

 

В работе приведены предварительные данные о разнообразии криптомонад тропического региона (Вьетнам и Индия). Выделение водорослей в культуру (более 200 штаммов) и изучение их с помощью молекулярно-генетических методов позволило выявить богатую флору рода Cryptomonas, насчитывающую 51 таксон видового уровня (статистически поддержанных клад).

Ключевые слова: Cryptomonas, разнообразие; тропический регион; молекулярно-генетические методы.

 

Криптофитовые водоросли, или криптомонады (Cryptophyceae), представляют собой обособленную эволюционную линию сравнительно небольших организмов, населяющих пресноводные, солоноватоводные и морские местообитания. Это преимущественно планктонные одноклеточные организмы 5–50 мкм в длину, с двумя жгутиками, с дорсовентральным строением, с бороздой и глоткой. Характерными признаками этой группы водорослей являются: эжектосомы в области глотки и в покровах клетки, 3-компонентный перипласт, хлоропласты (1 или 2), окруженные 4-мя мембранами и содержащие в перипластидном пространстве рудиментарное ядро красной водоросли (эндосимбионта) – нуклеоморф (Hoef-Emden, Archibald, 2017). Основные фотосинтетические пигменты криптомонад – хлорофиллы а, с2, фикобилины и каротиноиды.

В систематике криптомонад традиционно использовались морфологические признаки для разграничения видов, такие как форма и размеры клетки, форма хлоропласта, количество пиреноидов, форма и строение борозды и глотки и некоторые другие (Киселев, 1954; Матвієнко, Литвиненко, 1977). Известно около 20 родов и более 100 видов криптомонад, однако реальное разнообразие группы недооценено и гораздо выше этих оценок (Lane, Archibald, 2008; Hoef-Emden, Archibald, 2017). В частности, в последнее время описано 2 новых рода криптомонад (Laza-Martinez, 2012; Daugbjerg et al., 2018).

Применение молекулярно-генетических методов для изучения криптомонад выявило конфликт между молекулярно-генетическими данными и существовавшей системой, основанной на морфологическом описании таксонов. Необходимость ревизии этой группы организмов не вызывает сомнений. Уже проведенные исследования охватили лишь часть родов и небольшую часть видов в этих родах. Так, молекулярно-генетические исследования водоемов Германии и ряда штаммов крупных коллекций культур водорослей позволили уточнить и дополнить диагнозы для 12 видов и описать 2 новых вида рода Cryptomonas (Hoef-Emden, Melkonian, 2003; Hoef-Emden, 2007). Был сделан первый шаг в ревизии рода Chroomonas, определена клада, к которой относится типовой вид этого рода и описано 2 новых вида (Hoef-Emden, 2018).

Однако в изучении разнообразия, систематики и биогеографии криптомонад еще много нерешенных проблем и белых пятен. Во многом это связано с трудностью изучения данной группы водорослей. Подавляющее большинство криптомонад – подвижные планктонные организмы, что определяет особенности выделения клеток в культуру. Небольшие размеры у большинства видов, подвижность, плохая сохранность клеток в пробах и трудности содержания культур (требовательность к составу сред в зависимости от условий обитания, необходимость частых пересевов, неустойчивость в культуре) определяют сравнительно небольшое число видов и штаммов в коллекциях культур водорослей из ограниченного числа регионов. Наиболее крупные коллекции пресноводных криптомонад получены при изучении водоемов Германии (Hoef-Emden, Melkonian, 2003, Hoef-Emden, 2007) и Южной Кореи (Choi et al., 2013).

Добавление штаммов из еще неизученных регионов необходимо для изучения их разнообразия и географического распространения. В связи с этим нами были начаты исследования криптофитовых водорослей тропического региона. В целом, флора криптофитовых водорослей этого обширного региона очень слабо исследована, так как из-за сложности изучения этой группы отдаленные от крупных научных центров тропические районы практически не были изучены систематиками криптомонад. Из специализированных работ можно отметить исследования Playfair (1921), описавшего 4 новых вида рода Cryptomonas из тропической Австралии. Остальная информация о разнообразии криптомонад пресных вод известна только из работ по изучению фитопланктона, где идентификация организмов проводилась только в фиксированном состоянии и с использованием определителей, основанных на изучении водоемов Европы.

Исследования пресноводных и морских криптомонад тропического региона проводились нами в 2015–2020 гг. и охватывали 11 провинций Вьетнама (Донг Най, Бинь Тхуан, Лам Донг, Кхань Хоа, Фу Йен, Бинь Динь, Ханой, Тхань Хоа, Нинь Бинь, Куанг Чи, Тхыа Тхиен Хюэ), а также штаты Махараштра и Гоа в Индии. Собран богатый материал во Вьетнаме, насчитывающий более 200 штаммов пресноводных и морских организмов. Наиболее разнообразным и представленным в коллекции был род Cryptomonas. По количеству штаммов и видов наши результаты сопоставимы с материалом, на основе которого сделаны оценки разнообразия рода Cryptomonas в Европе и Южной Корее. Наши данные показали, что флора рода Cryptomonas в тропическом регионе очень разнообразна. Всего обнаружен 51 таксон видового уровня (статистически поддержанных клад). Таким образом, можно констатировать, что число выявленных таксонов рода превышает известное число видов из умеренной зоны (Европа и Россия – 35 видов) и субтропиков (Ю. Корея – 27 таксонов). Обнаруженные линии как объединялись с уже известными из Европы кладами (а именно C. tetrapyrenoidosa Skuja emend. Hoef-Emden et Melkonian, C. pyrenoidifera Geitler emend. Hoef-Emden et Melkonian, C. curvata Ehrenberg emend. Hoef-Emden et Melkonian, C. lundii Hoef-Emden et Melkonian, C. gyropyrenoidosa Hoef-Emden et Melkonian, C. loricata Chodat emend. Hoef-Emden, C. marssonii, C. paramaecium Ehrenberg emend. Hoef-Emden et Melkonian, C. ovata Ehrenberg emend. Hoef-Emden et Melkonian), так и формировали свои отдельные группы.

К настоящему времени нами описано 2 новых вида из Вьетнама: Cryptomonas vietnamica Gusev, Podunay, Martynenko, Shkurina et Kulikovskiy (Gusev et al., 2020) и C. cattiensis Martynenko, Gusev, Kapustin et Guseva (Martynenko et al., 2020); и новый вид из Индии – Cryptomonas indica Gusev, B. Karthick, Martynenko, Shkurina et Kulikovskiy (Gusev et al., 2021). Проверка всех трех видов по базам данных метабаркодинговых исследований не выявила их находок в других регионах мира.

 

Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (проект №20–14–00211).

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данном сообщении.

 

Список литературы

  1. Киселев И.А. Пирофитовые водоросли. Определитель пресноводных водорослей СССР. Вып.6. – Москва: Советская наука, 1954. – 212с.
  2. Матвієнко О.М., Литвиненко Р.М. Пірофітові водорості, Pyrrophyta. Визначник прісноводних водоростей Української РСР. Т. III. Ч. 2. – К.: Наук. думка, 1977. – 387 с.
  3. Choi B., Son M., Kim J.I., Shin W. Taxonomy and phylogeny of the genus Cryptomonas (Cryptophyceae, Cryptophyta) from Korea // Algae. 2013. V.28, №4. P. 307–330. https://doi.org/10.4490/algae.2013.28.4.307
  4. Daugbjerg N., Norlin A., Lovejoy C. Baffinella frigidus gen. et sp. nov. (Baffinellaceae fam. nov., Cryptophyceae) from Baffin Bay: Morphology, pigment profile, phylogeny, and growth rate response to three abiotic factors // J. Phycol. 2018. V.54, №5. P. 665–680. https://doi.org/10.1111/jpy.12766
  5. Gusev E., Karthick B., Martynenko N., Shkurina N., Kulikovskiy M. Cryptomonas indica sp. nov. (Cryptophyceae: Cryptomonadales), a new species described from the Western Ghats, India // Phytotaxa. 2021. V.518. P. 261–270. https://doi.org/10.11646/phytotaxa.518.4.3
  6. Gusev E., Podunay Y., Martynenko N., Shkurina N., Kulikovskiy M. Taxonomic studies of Cryptomonas lundii clade (Cryptophyta: Cryptophyceae) with description of a new species from Vietnam // Fottea, Olomouc. 2020. V.20, №2. P. 137–143. https://doi.org/10.5507/fot.2020.004
  7. Hoef-Emden K. Revision of the genus Cryptomonas (Cryptophyceae) II: Incongruences between classical morphospecies concept and molecular phylogeny in smaller pyrenoid-less cells // Phycologia. 2007. V.46, №4. P. 402–428. https://doi.org/10.2216/06-83.1
  8. Hoef-Emden K. Revision of the genus Chroomonas Hansgirg: the benefits of DNA-containing specimens // Protist. 2018. V.169, №5. P. 662–681. https://doi.org/10.1016/j.protis.2018.04.005
  9. Hoef-Emden K., Archibald J.M. Cryptophyta (Cryptomonads) // Archibald J.M., Simpson A.G.B., Slamovits C.H. (eds.). Handbook of the Protists. 2nd ed. – Cham: Springer International Publishing, 2017. – P. 851–891.
  10. Hoef-Emden K., Melkonian M. Revision of the genus Cryptomonas (Cryptophyceae): A combination of molecular phylogeny and morphology provides insights into a long-hidden dimorphism // Protist. 2003. V.154, №3–4. P. 371–409. https://doi.org/10.1078/143446103322454130
  11. Lane C.E., Archibald J.M. New marine members of the genus Hemiselmis (Cryptomonadales, Cryptophyceae) // J. Phycol. 2008. V.44(2). P. 439–450. https://doi.org/10.1111/j.1529-8817.2008.00486.x
  12. Laza-Martínez A. Urgorri complanatus gen. et sp. nov. (Cryptophyceae), a red-tide-forming species in brackish waters // J. Phycol. 2012. V.48, №2. P. 423–435. https://doi.org/10.1111/j.1529-8817.2012.01130.x
  13. Martynenko N.A., Gusev E.S., Kapustin D.A., Guseva E.E., Kulikovskiy M.S. Cryptomonas cattiensis sp. nov. (Cryptophyceae: Cryptomonadales), a new species described from Vietnam // Phytotaxa. 2020. V.454, №2. P. 127–136. https://doi.org/10.11646/phytotaxa.454.2.4 
  14. Playfair G.J. Australian freshwater flagellates. Proceedings of the linnean Society of new South Wales. 1921. 46. P. 99–146. https://doi.org/10.5962/bhl.part.14004

Статья поступила в редакцию 30.06.2020
После доработки 16.09.2021
Статья принята к публикации 25.09.2021

 

Об авторах

Гусев Евгений Сергеевич –  Evgeniy S. Gusev

кандидат биологических наук
ведущий научный сотрудник, Институт физиологии растений имени К.А. Тимирязева РАН, Москва, Россия (Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia); Российско-Вьетнамский тропический научно-исследовательский и технологический центр, Ханой, Вьетнам (Joint Russian-Vietnamese Tropical Research and Technological Center, Hanoi, Vietnam)

algogus@yandex.ru

Мартыненко Никита Александрович –  Nikita A. Martynenko

научный сотрудник, Институт физиологии растений имени К.А. Тимирязева РАН, Москва, Россия (Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia)

nikita-martynenko@yandex.ru

Кулизин Павел Владимирович – Pavel V. Kulizin

ассистент, Нижегородский государственный университет имени Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия (Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod, Nizhny Novgorod, Russia), Институт биологии и биомедицины, кафедра ботаники и зоологии

KulizinPavel@yandex.ru

Подунай Юлия Александровна – Yulia A. Podunay

научный сотрудник, Карадагская научная станция имени Т.И. Вяземского – природный заповедник РАН – филиал ФГБУН ФИЦ «Институт биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН», Феодосия, Россия (Vyazemsky Karadag Scientific Station – Nature Reserve of RAS, Branch of the Kovalevsky Institute of Biology of Southern Seas RAS, Feodosiya, Russia), лаборатория водорослей и микробиоты

grab-ua@yandex.ru

Корреспондентский адрес: 127276, Россия, Москва, Ботаническая ул., 35, ИФР РАН; тел. (499) 678-54-00.

 

ССЫЛКА:

Гусев Е.С., Мартыненко Н.А., Кулизин П.В., Подунай Ю.А. Разнообразие криптофитовых водорослей тропического региона // Вопросы современной альгологии. 2021. № 2 (26). P. 139–143. URL: http://www.algology.ru/1691

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2021-2(26)-139-143

При перепечатке ссылка на сайт обязательна


Уважаемые коллеги! Если Вы хотите получить версию статьи в формате PDF, пожалуйста, напишите в редакцию, и мы ее вам с удовольствием пришлем бесплатно. 
Адрес - info@algology.ru

 

 

Diversity of tropical cryptophytes

Evgeniy S. Gusev1,4, Nikita A. Martynenko1, Pavel V. Kulizin2, Yulia A. Podunay3

1Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS (Moscow, Russia)
2Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod (Nizhny Novgorod, Russia)
3Vyazemsky Karadag Scientific Station – Nature Reserve of RAS, Branch of the Kovalevsky Institute of Biology of Southern Seas RAS (Feodosiya, Russia)
4Joint Russian-Vietnamese Tropical Research and Technological Center (Hanoi, Vietnam)

The paper presents the preliminary data on the diversity of cryptomonad in the tropics (Vietnam and India). Isolation of algae into culture (more than 200 strains) and their study using molecular methods made it possible to reveal the rich flora of the genus Cryptomonas, consisting of 51 species (statistically supported clades).

Key words: Cryptomonas; diversity; tropics; molecular methods.

 

References

  1. Choi B., Son M., Kim J.I., Shin W. Taxonomy and phylogeny of the genus Cryptomonas (Cryptophyceae, Cryptophyta) from Korea. Algae. 2013. V.28, №4. P. 307–330. https://doi.org/10.4490/algae.2013.28.4.307
  2. Daugbjerg N., Norlin A., Lovejoy C. Baffinella frigidus gen. et sp. nov. (Baffinellaceae fam. nov., Cryptophyceae) from Baffin Bay: Morphology, pigment profile, phylogeny, and growth rate response to three abiotic factors. J. Phycol. 2018. V.54, №5. P. 665–680. https://doi.org/10.1111/jpy.12766
  3. Gusev E., Karthick B., Martynenko N., Shkurina N., Kulikovskiy M. Cryptomonas indica sp. nov. (Cryptophyceae: Cryptomonadales), a new species described from the Western Ghats, India. Phytotaxa. 2021. V.518. P. 261–270. https://doi.org/10.11646/phytotaxa.518.4.3
  4. Gusev E., Podunay Y., Martynenko N., Shkurina N., Kulikovskiy M. Taxonomic studies of Cryptomonas lundii clade (Cryptophyta: Cryptophyceae) with description of a new species from Vietnam. Fottea, Olomouc. 2020. V. 20, №2. P. 137–143. https://doi.org/10.5507/fot.2020.004
  5. Hoef-Emden K. Revision of the genus Cryptomonas (Cryptophyceae) II: Incongruences between classical morphospecies concept and molecular phylogeny in smaller pyrenoid-less cells. Phycologia. 2007.V.46, №4. P. 402–428. https://doi.org/10.2216/06-83.1
  6. Hoef-Emden K. Revision of the genus Chroomonas Hansgirg: the benefits of DNA-containing specimens. Protist. 2018. V.169, №5. P. 662–681. https://doi.org/10.1016/j.protis.2018.04.005
  7. Hoef-Emden K., Archibald J.M. Cryptophyta (Cryptomonads). In: Archibald J.M., Simpson A.G.B., Slamovits C.H. (eds.). Handbook of the Protists. 2nd ed. Cham: Springer International Publishing, 2017. P. 851–891.
  8. Hoef-Emden K., Melkonian M. Revision of the genus Cryptomonas (Cryptophyceae): A combination of molecular phylogeny and morphology provides insights into a long-hidden dimorphism. Protist. 2003. V.154, №3–4. P. 371–409. https://doi.org/10.1078/143446103322454130
  9. Kiselev I.A. Pirofitovye vodorosli. Opredelitel' presnovodnyh vodoroslej SSSR. V. 6. [Pyrrophyta. Manual for the identification of freshwater algae of USSR. Volume 6]. Sovetskaya nauka, Moscow, 1954. 212 p. (In Russ.)
  10. Lane C.E., Archibald J.M. New marine members of the genus Hemiselmis (Cryptomonadales, Cryptophyceae). J. Phycol. 2008. V.44(2). P. 439–450. https://doi.org/10.1111/j.1529-8817.2008.00486.x
  11. Laza-Martínez A. Urgorri complanatus gen. et sp. nov. (Cryptophyceae), a red-tide-forming species in brackish waters. J. Phycol. 2012. V.48, №2. P. 423–435. https://doi.org/10.1111/j.1529-8817.2012.01130.x
  12. Martynenko N.A., Gusev E.S., Kapustin D.A., Guseva E.E., Kulikovskiy M.S. Cryptomonas cattiensis sp. nov. (Cryptophyceae: Cryptomonadales), a new species described from Vietnam. Phytotaxa. 2020. V.454, №2. P. 127–136. https://doi.org/10.11646/phytotaxa.454.2.4
  13. Matvіenko O.M., Litvinenko R.M. Pіrofіtovі vodorostі, Pyrrophyta. Viznachnik prіsnovodnih vodorostej Ukrains'koi RSR [Pyrrophyta. Manual for the identification of freshwater algae of USR]. V. III. Part 2. Nauk. dumka, Kiev, 1977. 387 p. (In Ukr.)
  14. Playfair G.J. Australian freshwater flagellates. Proceedings of the linnean Society of new South Wales. 1921. V. 46. P. 99–146. https://doi.org/10.5962/bhl.part.14004

Authors

Evgeniy S. Gusev

ORCID – https://orcid.org/0000-0002-7397-5808

Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia;
Joint Russian-Vietnamese Tropical Research and Technological Center, Hanoi, Vietnam

algogus@yandex.ru

Nikita A. Martynenko

ORCID – https://orcid.org/0000-0002-7286-003X

Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia

nikita-martynenko@yandex.ru

Pavel V. Kulizin

ORCID – http://orcid.org/0000-0003-2701-304X

Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod, Nizhny Novgorod, Russia

KulizinPavel@yandex.ru

Yulia A. Podunay

ORCID ID – https://orcid.org/0000-0002-0519-2908

Vyazemsky Karadag Scientific Station – Nature Reserve of RAS, Branch of the Kovalevsky Institute of Biology of Southern Seas RAS, Feodosiya, Russia

grab-ua@yandex.ru

 

ARTICLE LINK:

Gusev E.S., Martynenko N.A., Kulizin P.V., Podunay Yu.A. Diversity of tropical cryptophytes. Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2021. № 2 (26). P. 139–143. URL: http://www.algology.ru/1691

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2021-2(26)-139-143

When reprinting a link to the site is required

 

Dear colleagues! If you want to receive the version of the article in PDF format, write to the editor,please and we send it to you with pleasure for free. 
Address - info@algology.ru

 

 

На ГЛАВНУЮ

Карта сайта

 

К разделу ОБЗОРЫ, СТАТЬИ И КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

ГЛАВНАЯ

НОВОСТИ

О ЖУРНАЛЕ

АВТОРАМ

32 номера журнала

ENGLISH SUMMARY

ОБЗОРЫ И СТАТЬИ

ТЕМАТИЧЕСКИЕ РАЗДЕЛЫ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ
МАТЕРИАЛЫ

АКВАРИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
И  ИХ  СОДЕРЖАНИЕ

КОНФЕРЕНЦИИ

АЛЬГОЛОГИЧЕСКИЙ СЕМИНАР

СТУДЕНЧЕСКИЕ РАБОТЫ

АВТОРЕФЕРАТЫ

РЕЦЕНЗИИ


ПРИЛОЖЕНИЕ к журналу:

ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ОПРЕДЕЛИТЕЛИ И МОНОГРАФИИ

ОТЕЧЕСТВЕННАЯ АЛЬГОЛОГИЯ
СЕГОДНЯ

ИСТОРИЯ АЛЬГОЛОГИИ

КЛАССИКА
ОТЕЧЕСТВЕННОЙ АЛЬГОЛОГИИ

ПУБЛИКАЦИИ ПРОШЛЫХ ЛЕТ

ВЕДУЩИЕ АЛЬГОЛОГИЧЕСКИЕ
ЦЕНТРЫ

СЕКЦИЯ  АЛЬГОЛОГИИ  МОИП

НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ РАЗДЕЛ

СЛОВАРИ И ТЕРМИНЫ



НАШИ ПАРТНЕРЫ

ПРЕМИИ

КОНТАКТЫ



Карта сайта

Рассылки Subscribe.Ru
Журнал "Вопросы современной альгологии"
Подписаться письмом


Облако тегов:
микроводоросли    макроводоросли    пресноводные    морские    симбиотические_водоросли    почвенные    Desmidiales(отд.Сharophyta)    Chlorophyta    Rhodophyta    Conjugatophyceae(Zygnematophyceae)    Phaeophyceae    Chrysophyceae    Диатомеи     Dinophyta    Prymnesiophyta_(Haptophyta)    Cyanophyta    Charophyceae    бентос    планктон    перифитон    кокколитофориды    Экология    Систематика    Флора_и_География    Культивирование    методы_микроскопии    Химический_состав    Минеральное_питание    Ультраструктура    Загрязнение    Биоиндикация    Размножение    Морфогенез    Морфология_и_Морфометрия    Физиология    Морские_травы    Использование    ОПРЕДЕЛИТЕЛИ    Фотосинтез    Фитоценология    Антарктида    Японское_море    Черное_море    Белое_море    Баренцево_море    Карское_море    Дальний_Восток    Азовское_море    Каспийское_море    Чукотское_море    КОНФЕРЕНЦИИ    ПЕРСОНАЛИИ    Bacillariophyceae    ИСТОРИЯ    РЕЦЕНЗИЯ    Биотехнология    Динамические_модели    Экстремальные_экосистемы    Ископаемые_водоросли    Сезонные_изменения    Биоразнообразие    Аральское_море    первичная_продукция    Байкал    молекулярно-генетический_анализ    мониторинг    Хлорофилл_a    гипергалинные_водоемы    сообщества_макрофитов    эвтрофикация    инвазивные_виды    

КОНТАКТЫ

Email: info@algology.ru

Изготовление интернет сайта
5Dmedia

ЛИЦЕНЗИЯ

Эл N ФС 77-22222 от 01 ноября 2005г.

ISSN 2311-0147