|
 |
|
по Материалам XVIII Международной научной конференции диатомологов «Диатомовые водоросли: морфология, биология, систематика, экология, флористика, палеогеография, биостратиграфия», посвящённой памяти выдающихся российских диатомологов Н.И. Стрельниковой и Л.Я. Каган (28.08.2023 - 03.09.2023) Диатомеи донных биотопов континентального шельфа Баренцева моря
Макаревич П.Р., Ларионов В.В., Дружкова Е.И., Олейник А.А. Pavel R. Makarevich, Victor V. Larionov, Elena I. Druzhkova, Anatolii A. Oleinik
Мурманский морской биологический институт РАН (Мурманск, Россия) УДК 574.58
В верхнем слое донных отложений на глубинах до 300 м в центральной части Баренцева моря было обнаружено автохтонное сообщество бентосных диатомей. Анализ качественного и количественного состава показал, что найденные микроводоросли представляют собой обедненный фрагмент арктического литорального микрофитобентоса. В сравнении с прибрежной альгофлорой, глубоководный комплекс характеризуется низким видовым разнообразием, при этом его численность в бентали составляет порядка 102-103 кл./см2. Ранее присутствие бентических микроводорослей в морских экосистемах связывали исключительно с литоральной и сублиторальной зонами прибрежья. Ключевые слова: микрофитобентос; диатомовые водоросли; пелагиаль; Баренцево море; донные биотопы
Одним из компонентов морских экосистем, формирующим первично- продукционный потенциал вод арктического бассейна (наряду с макрофитами, планктонной и ледовой альгофлорой), является микрофитобентос, основу которого составляют диатомовые водоросли. Согласно общепринятой точке зрения, устойчивое существование сообществ первичных продуцентов лимитируется наличием фотосинтетически активной радиации и в водной среде ограничивается т. наз. точкой компенсации – глубиной, на которой энергия входящего света уравновешивает метаболические затраты; эта зона составляет первые десятки метров для шельфовых морей (Raymont, 1980). Из этого прямо следует, что бентические микроводоросли не могут существовать на значительных глубинах, и их активная вегетация возможна исключительно в литоральной и сублиторальной зонах Мирового Океана. Целью настоящей работы было исследование микрофитобентоса верхнего слоя осадков континентального шельфа Баренцева моря на глубинах более 100 м. Работы проводились в 2015–2017 гг. в районе Центрального плато на удалении 130–240 миль от ближайшего берега. Отбор проб осуществлялся из верхнего слоя грунта и водной толщи прилегающей пелагиали. Пробы грунта (верхний слой ~1 см) отбирались из дночерпателя Ван-Вина, пробы воды – батометром. Учет и таксономическая идентификация организмов проводились путем прямой микроскопии в счетных камерах. Более детальное описание использованных методов отбора и обработки проб даны в статье Е.И.Дружковой с соавторами (Druzhkova et al., 2018). Анализ качественного и количественного состава проб микроводорослей верхнего слоя грунта показал наличие на глубинах до 300 м живых диатомей, имеющих нормально оформленное содержимое, включая и физиологически активные хлоропласты. Большей частью сообщества состояли из массовых форм весеннего или летнего планктона, представленных споронесущими или вегетативными клетками. В пелагиали на момент исследований присутствовал идентичный таксономический состав альгоценоза, но не во все сезоны наблюдений. Наши исследования показали наличие в донных отложениях наряду с центрическими также и пеннатных диатомовых: типичных представителей микрофитобентоса Gyrosigma fasciola (Ehrenberg) Griffith et Henfrey, Pleurosigma angulatum (Quekett) W. Smith, Pleurosigma sp. и значительного количества клеток мелких неидентифицированных форм. Можно предположить, что обнаруженный комплекс видов является лишь частью сообщества микроводорослей, населяющего меньшие глубины континентального шельфа Баренцева моря. В придонной зоне центральной части водоема оно представляет собой обедненный фрагмент альгофлоры арктического литорального микрофитобентоса. Нахождение в верхнем слое грунта на большой глубине трех указанных видов пеннатных диатомовых, относящихся к данной экологической группе, вызывает несомненный интерес. Минимальное обилие этих таксонов в донных альгоценозах отмечено в начале апреля – на начальной стадии развития фитопланктона, в период окончания зимнего гидрологического сезона (суммарно для трех видов ~101 кл./см2). В период весеннего цветения все три формы широко распространены на акватории Баренцева моря, их численность в столбе воды составляет порядка 102–103 кл./см2. Рост их обилия в бентали и синхронное исчезновение из пелагиали приходится на июнь – период массового формирования и оседания гипноспор у типичных весенних планктонных видов (в основном представители родов Chaetoceros и Thalassiosira). К началу летнего гидрологического сезона в водной толще клетки бентосных микроводорослей не обнаруживаются (так, в июне 2015 г. они были найдены только в пробах грунта и отсутствовали в пелагиали), а уже в июле их численность в бентали составляет порядка 102-103 кл./см2. Кажется очевидным, что появление микроводорослей на значительных глубинах возможно только вследствие вертикального или горизонтального переноса. Однако, в наших исследованиях присутствие микрофитобентоса в грунте не может быть расценено как результат протекания этих процессов. Если бы имело место постоянное поступление клеток непосредственно из толщи воды или из сообществ вблизи ледовой кромки, либо, например, с талыми водами льда из прибрежной зоны соседних архипелагов, то донные отложения должны были бы содержать альгоценозы, сходные по составу с мелководными. Таких комплексов обнаружено не было. В наших исследованиях в июне 2015 г. бентосные виды были найдены только в пробах грунта и полностью отсутствовали в воде на всех горизонтах. Следовательно, гипотеза транспорта литоральных бентосных микроводорослей из пелагиали прибрежья не может полностью объяснить наличие в осадках глубоководной части бассейна отдельных представителей микрофитобентоса на фоне отсутствия большинства видов в водной толще. Наблюдаемая картина свидетельствует, что опускание микроводорослей в донный субстрат происходит только в определенные сезоны годового гидрологического цикла и клетки там находятся в жизнеспособном состоянии (судя по сохранности клеточного содержимого – ядро, хлоропласты, вакуоль) большую часть года. Подъем же в фотическую зону из бентали происходит в период предвесенней фазы развития фитопланктонного сообщества. Таким образом, можно утверждать, что в бентали центральной части Баренцева моря обнаружено автохтонное сообщество микроводорослей, представляющее собой обедненный фрагмент арктических литоральных альгоценозов микрофитобентоса. По всей вероятности, оседание на дно клеток этих видов является не элиминацией, а одной из стадий жизненного цикла – периодом покоя (по аналогии с циклом развития типичных планктонных диатомей, имеющих фазу покоя в бентали). В начале весеннего сезона наступает стадия вегетации, сопровождающаяся перемещением клеток из бентали в верхнюю пелагиаль. Присутствие жизнеспособных клеток микроводорослей в зоне, где фотосинтез не может быть основным источником энергии, скорее всего, связано со способностью диатомей к гетеротрофному типу питания (Tuchman et al., 2006; Veuger B., van Oevelen, 2011) и/или с использованием энергетических резервов при пониженной скорости метаболизма (Zhang et al., 1995). Также с уверенностью можно заключить, что в настоящее время нижним пределом обитания микрофитобентосного сообщества на континентальном шельфе Баренцева моря должна считаться глубина не менее 300 м.
Работа выполнена в рамках государственного задания № ММБИ 121091600105-4, тема «Планктонные сообщества арктических морей в условиях современных климатических изменений и антропогенного воздействия». Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данном сообщении.
Список литературы
Статья поступила в редакцию 8.07.2023
Об авторах Макаревич Павел Робертович – Pavel R. Makarevich доктор биологических наук, профессор makarevich@mmbi.info Ларионов Виктор Витальевич – Victor V. Larionov кандидат биологических наук larionov@mmbi.info Дружкова Елена Ивановна – Elena I. Druzhkova кандидат биологических наук druzhkova@mmbi.info Олейник Анатолий Анатольевич – Anatolii A. Oleinik кандидат биологических наук oleinik@mmbi.info Корреспондентский адрес: Россия, 183010, г. Мурманск, ул. Владимирская 17, ММБИ РАН. Телефон (8152) 25-39-63.
ССЫЛКА: Макаревич П.Р., Ларионов В.В., Дружкова Е.И., Олейник А.А. Диатомеи донных биотопов континентального шельфа Баренцева моря. 2023. № 2 (32). С. 51–53. URL: http://algology.ru/2047 DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2023-2(32)-51-53 EDN – MGPFJO При перепечатке ссылка на сайт обязательна
Diatoms of bottom biotopes of the continental shelf Pavel R. Makarevich, Victor V. Larionov, Elena I. Druzhkova, Anatolii A. Oleinik Murmansk Marine Biological Institute RAS (Murmansk, Russia) An autochtonous community of benthic diatoms has been discovered in upper bottom sediments in the central Barents Sea at depths down to 300 m. Their abundance and biomass analyzed suggest that the microalgae found represent a depleted fragment of the arctic littoral microphytobenthos. Compared to the coastal algal flora, the deep-water assemblage is characterized by low species diversity and demonstrates abundance of about 102– 103 cells per cm2 in the benthic. Until recently, the presence of benthic microalgae in marine ecosystems has been associated exclusively with the littoral and sublittoral coastal zones. Key words: microphytobenthos; diatomic algae; pelagic; Barents Sea; bottom habitats
References
Authors Makarevich Pavel R. ORCID – http://orcid.org/0000-0002-7581-862X Murmansk Marine Biological Institute RAS, Murmansk, Russia makarevich@mmbi.info Larionov Victor V. ORCID – http://orcid.org/0000-0003-3945-5013 Murmansk Marine Biological Institute RAS, Murmansk, Russia larionov@mmbi.info Druzhkova Elena I. ORCID – http://orcid.org/0000-0002-7891-0800 Murmansk Marine Biological Institute RAS, Murmansk, Russia druzhkova@mmbi.info Oleinik Anatolii A. ORCID – http://orcid.org/0009-0005-2988-7180 Murmansk Marine Biological Institute RAS, Murmansk, Russia oleinik@mmbi.info
ARTICLE LINK: Makarevich P.R., Larionov V.V., Druzhkova E.I., Oleinik A.A. Diatoms of bottom biotopes of the continental shelf of the Barents Sea. Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2023. № 2 (32). P. 51–53. URL: http://algology.ru/2047 DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2023-2(32)-51-53 EDN – MGPFJO When reprinting a link to the site is required
Уважаемые коллеги! Если Вы хотите получить версию статьи в формате PDF, пожалуйста, напишите в редакцию, и мы ее вам с удовольствием пришлем бесплатно.
На ГЛАВНУЮ
|
|
|
 | | ||
|
| ||