Давидович Н.А.¹, Давидович О.И.¹, Полякова С.Л.¹, Никулин В.Ю.², Никулин А.Ю.²

Nickolai A. Davidovich, Olga I. Davidovich, Svetlana L. Polyakova,
Vyacheslav Yu. Nikulin, Arthur Yu. Nikulin

¹Карадагская научная станция имени Т.И. Вяземского – природный заповедник РАН – филиал ФИЦ ИНБЮМ имени А.О. Ковалевского (Феодосия, Россия)
²ФНЦ Биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН
(Владивосток, Россия)

УДК 582.26:574.9

Диатомовые водоросли (Bacillariophyta) демонстрируют исключительное видовое разнообразие, при этом многие виды морфологически слабо различимы, что осложняет их идентификацию. Особую проблему представляют токсигенные и инвазивные виды, требующие точной верификации. Исследование посвящено виду Nitzschia navis-varingica, описанному из Вьетнама и широко распространённому в Тихом океане, но недавно зарегистрированному в Средиземном и Мраморном морях. Методами скрещивания, морфометрии и генетического анализа (rbcL) показано, что образцы из средиземного и мраморного морей не соответствуют типовой N. navis-varingica, но репродуктивно совместимы с N. traheaformis из Чёрного моря. Результаты подтверждают необходимость интегративного подхода для разграничения криптических видов и ставят под сомнение присутствие N. navis-varingica в Средиземноморском бассейне.

Ключевые слова: диатомовые водоросли; распространение; токсинообразование; дифференциация видов

Диатомовые водоросли (Bacillariophyta) известны чрезвычайно высоким видовым разнообразием (описано порядка 18 тысяч видов). Отдельные рода включают сотни или даже тысячи видов, которые зачастую обладают различными свойствами, при этом морфологически очень слабо отличаясь друг от друга. В связи с трудностями их идентификации и отсутствием четких критериев для определения границ между отдельными видами, возможны случаи ошибочного определения. Это особенно актуально для инвазивных видов, в том числе токсин-продуцирующих, которые находятся в центре внимания морских экологов. Поэтому для многих диатомей, включенных в перечень таких видов и встретившихся в новых местах, где они ранее не были зарегистрированы, требуется верификация их видовой принадлежности.

Токсигенный вид Nitzschia navis-varingica Lundholm & Moestrup был первоначально описан из Вьетнама и имеет широкое распространение в Тихом океане (Lundholm, Moestrup, 2000; Kotaki et al., 2004; Romero et al., 2008; Suriyanti & Usup 2015; Tan et al. 2016; Puilingi et al. 2022). Однако в последнее время появились сообщения о его находках в Средиземном и Мраморном морях (Ayaz et al., 2018; Eker-Develi, Kideys, 2022).

Основываясь на биологической концепции вида, мы применили методы скрещивания для проверки видовой дифференциации между диатомеями, сходными с N. navis-varingica из Черного, Мраморного и Средиземного морей. Показана их репродуктивная совместимость (рис. 1). Вместе с тем отмечено несоответствие морфологических и биометрических характеристик образцов из Средиземного и Мраморного морей (рис. 2), априори идентифицированных как “N. navis-varingica”, токсигенной N. navis-varingica из типовой локации. Признавая интегративный подход наиболее актуальным, мы дополнили морфологические и репродуктивные критерии данными генетического анализа по хлоропластному гену rbcL, которые (а) подтвердили делимитацию N. navis-varingica и изучаемых образцов, (б) показали, что генетические последовательности клонов, выделенных из Черного моря и репродуктивно совместимых с клонами из Мраморного моря, идентичны генетической последовательности типового материала Nitzschia traheaformis Chunlian Li, Witkowski & Yu (Witkowski et al., 2016). Вопрос о присутствии N. navis-varingica в морях бассейна Средиземного моря остается открытым.

Рис. 1. Гаметогенез и ауксоспорообразование в смеси репродуктивно совместимых клонов Nitzschia traheaformis из Мраморного и Черного морей. 1 – клетки родительских клонов, 2 – гаметы,
3 – растущая ауксоспора, 4 – инициальная клетка внутри перизониума, 5 – перизониум, 6 – инициальная клетка.

Fig. 1. Gametogenesis and auxospore formation in mixtures of reproductively compatible clones of Nitzschia traheaformis from the Marmara and Black Seas. 1 – Parental reproductively compatible clones; 2 – Gametes; 3 – Developing auxospore; 4 – Initial cell within the perizonium; 5 – Perizonium; 6 – Initial cell.

Рис. 2. Теки панцирей Nitzschia traheaformis из Черного (вверху) и Мраморного морей.
Масштаб: 5 мкм

Fig. 2. Frustule thecae of Nitzschia traheaformis from the Black Sea (top) and Marmara Sea.
Scale bar: 5 μm

Финансирование. Работа выполнена в рамках госзаданий Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (№ 124030100100-0 и № 124012400285-7). Использованы ресурсы Центра коллективного пользования «Коллекция диатомовых водорослей мирового океана».

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.

Список литературы

1. Ayaz F., Eker-Develi E., Sahin M. First report of Nitzschia navis-varingica in the Mediterranean Sea and growth stimulatory effects of Nitzschia navis-varingica, Chrysochromulina alifera and Heterocapsa pygmaea on different mammalian cell types // Molecular Biology Reports. 2018. V.45. P. 571–579. DOI: https://doi.org/10.1007/s11033-018-4195-7
2. Eker-Develi E., Kideys A.E. First record of the diatom Nitzschia navis-varingica in the Sea of Marmara // Marine Science and Technology Bulletin. 2022. V.11, Is.2. P. 231–235. DOI: https://doi.org/10.33714/masteb.1121995
3. Kotaki Y., Lundholm N., Onodera H., Kobayashi K., Bajarias F.A., Furio E.F., Iwataki M., Fukuyo Y., Kodama M. Wide distribution of Nitzschia navis-varingica, a new domoic acid-producing benthic diatom found in Vietnam // Fisheries Science. 2004. V.70, Is.1. P. 28–32. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1444-2906.2003.00766.x
4. Lundholm N., Moestrup Ø. Morhology of the marine diatom Nitzschia navis-varingica, sp. nov. (Bacillariophyceae), another producer of the neurotoxin domoic acid // Journal of Phycology. 2000. V.36, Is.6. P. 1162–1174. DOI: https://doi.org/10.1046/j.1529-8817.2000.99210.x
5. Puilingi C., Tan S.N., Maeno Y., Leaw C.P., Lim P.T., Yotsu-Yamashita M., Terada R., Kotaki Y. First record of the diatom Nitzschia navis-varingica (Bacillariophyceae) producing amnesic shellfish poisoning-toxins from Papua New Guinea // Toxicon. 2022. V.216. P. 65–72. DOI: https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2022.06.016
6. Romero M.L.J., Lirdwitayaprasit T., Kotaki Y., Lundholm N., Relox J. Jr., Furio E.F., Terada R., Yokoyama T., Kodama M., Fukuyo Y. Isolation of ASP toxin-producing Nitzschia navis-varingica from Thailand // Marine Research in Indonesia. 2008. V.33. P. 225–228. DOI: https://doi.org/10.14203/mri.v33i2.498
7. Suriyanti S.N.P., Usup G. First report of the toxigenic Nitzschia navis-varingica (Bacillariophyceae) isolated from Tebrau Straits, Johor, Malaysia // Toxicon. 2015. V.108. P. 257–263. DOI: https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2015.10.017
8. Tan S.N., Teng S.T., Lim H.C., Kotaki Y., Bates S.S., Leaw C.P., Lim P.T. Diatom Nitzschia navis-varingica (Bacillariophyceae) and its domoic acid production from the mangrove environments of Malaysia // Harmful Algae. 2016. V.60. P. 139–149. DOI: https://doi.org/10.1016/j.hal.2016.11.003
9. Witkowski A., Li C.L., Zgłobicka I., Yu S.X., Ashworth M., Dᶏbek P., Qin S., Tang C., Krzywda M., Ruppel M., Theriot E.C., Jansen R.K., Car A., Płociński T., Wang Y.C., Sabir J.S.M., Daniszewska-Kowalczyk G., Kierzek A., Hajrah N.H. Multigene assessment of biodiversity of diatom (Bacillariophyceae) assemblages from the littoral zone of the Bohai and Yellow Seas in Yantai region of northeast China with some remarks on ubiquitous taxa // J. of Coastal Research. 2016. V.74, No. sp1. P. 166–195. DOI: https://doi.org/10.2112/SI74-016.1

Статья поступила в редакцию 18.06.2025
После доработки 23.07.2025
Статья принята к публикации 28.08.2025

Об авторах

Давидович Николай Александрович – Nickolai A. Davidovich

доктор биологических наук
зав. лабораторией, Карадагская научная станция имени Т.И. Вяземского – природный заповедник РАН – филиал ФИЦ ИНБЮМ им. А.О. Ковалевского, Феодосия, Россия (Vyazemsky Karadag Scientific Station of Kovalevskii Institute of Biology of the Southern Seas, RAS, Russia, Feodosia)

nickolaid@yandex.ru

Давидович Ольга Ивановна – Olga I. Davidovich

кандидат биологических наук
старший научный сотрудник, Карадагская научная станция имени Т.И. Вяземского – природный заповедник РАН – филиал ФИЦ ИНБЮМ им. А.О. Ковалевского, Феодосия, Россия (Vyazemsky Karadag Scientific Station of Kovalevskii Institute of Biology of the Southern Seas, RAS, Russia, Feodosia)

olivdav@mail.ru

Полякова Светлана Леонидовна – Svetlana L. Polyakova

научный сотрудник, Карадагская научная станция имени Т.И. Вяземского – природный заповедник РАН – филиал ФИЦ ИНБЮМ им. А.О. Ковалевского, Феодосия, Россия (Vyazemsky Karadag Scientific Station of Kovalevskii Institute of Biology of the Southern Seas, RAS, Russia, Feodosia)

svietlana.poliakova.77@mail.ru

Никулин Вячеслав Юрьевич – Vyacheslav Yu. Nikulin

кандидат биологических наук
старший научный сотрудник, ФНЦ Биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН, Владивосток, Россия (Federal Scientific Center of the East Asia Terrestrial Biodiversity, Far Eastern Branch, RAS, Russia, Vladivostok)

nikulinvyacheslav@gmail.com

Никулин Артур Юрьевич – Arthur Yu. Nikulin

кандидат биологических наук
старший научный сотрудник, ФНЦ Биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН, Владивосток, Россия (Federal Scientific Center of East Asia Terrestrial Biodiversity, Far Eastern Branch RAS, Vladivostok, Russia)

artyrozz@mail.ru

Корреспондентский адрес: Россия, 298188, г. Феодосия, пгт. Курортное, ул. Науки, 22. Телефон: (978)892-45-22.

ССЫЛКА:

Давидович Н.А., Давидович О.И., Полякова С.Л., Никулин В.Ю., Никулин А.Ю. Nitzschia navis-varingica versus N. traheaformis: еще один комплекс криптических видов диатомовых // Вопросы современной альгологии. 2025. № 1–2(37–38). С. 24–28. URL: http://algology.ru/2115

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2025-1(37)-24-28

EDN – GMLWSY

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

Nitzschia navis-varingica versus N. traheaformis:
another cryptic diatom species complex

Nickolai A. Davidovich¹, Olga I. Davidovich¹, Svetlana L. Polyakova¹,
Vyacheslav Yu. Nikulin², Arthur Yu. Nikulin²

¹Vyazemsky Karadag Scientific Station of Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas, RAS (Feodosia, Russia)
²FSC of the East Asia Terrestrial Biodiversity, Far Eastern Branch, RAS (Vladivostok, Russia)

Diatoms (Bacillariophyta) exhibit exceptional species diversity, with many species being morphologically similar, complicating their identification. Toxicogenic and invasive species present a particular challenge, requiring precise verification. This study focuses on Nitzschia navis-varingica, originally described from Vietnam and widely distributed in the Pacific Ocean, but recently reported in the Mediterranean and Marmara Seas. Through breeding experiments, morphometric analysis, and genetic sequencing (rbcL), we demonstrate that Mediterranean and Marmara specimens do not match the type material of N. navis-varingica, but show reproductive compatibility with N. traheaformis from the Black Sea. Our results highlight the necessity of an integrative approach for delimiting cryptic species and call into question the presence of N. navis-varingica in the Mediterranean basin.

Key words: diatoms; distribution; toxin-producing; species differentiation

References

1. Ayaz F., Eker-Develi E., Sahin M. First report of Nitzschia navis-varingica in the Mediterranean Sea and growth stimulatory effects of Nitzschia navis-varingica, Chrysochromulina alifera and Heterocapsa pygmaea on different mammalian cell types. Molecular Biology Reports. 2018. V. 45. P. 571–579. DOI: https://doi.org/10.1007/s11033-018-4195-7
2. Eker-Develi E., Kideys A.E. First record of the diatom Nitzschia navis-varingica in the Sea of Marmara. Marine Science and Technology Bulletin. 2022. V.11, Is.2. P. 231–235. DOI: https://doi.org/10.33714/masteb.1121995
3. Kotaki Y., Lundholm N., Onodera H., Kobayashi K., Bajarias F.A., Furio E.F., Iwataki M., Fukuyo Y., Kodama M. Wide distribution of Nitzschia navis-varingica, a new domoic acid-producing benthic diatom found in Vietnam. Fisheries Science. 2004. V.70, Is.1. P. 28–32. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1444-2906.2003.00766.x
4. Lundholm N., Moestrup Ø. Morhology of the marine diatom Nitzschia navis-varingica, sp. nov. (Bacillariophyceae), another producer of the neurotoxin domoic acid. Journal of Phycology. 2000. V.36, Is.6. P. 1162–1174. DOI: https://doi.org/10.1046/j.1529-8817.2000.99210.x
5. Puilingi C., Tan S.N., Maeno Y., Leaw C.P., Lim P.T., Yotsu-Yamashita M., Terada R., Kotaki Y. First record of the diatom Nitzschia navis-varingica (Bacillariophyceae) producing amnesic shellfish poisoning-toxins from Papua New Guinea. Toxicon. 2022. V.216. P. 65–72. DOI: https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2022.06.016
6. Romero M.L.J., Lirdwitayaprasit T., Kotaki Y., Lundholm N., Relox J. Jr., Furio E.F., Terada R., Yokoyama T., Kodama M., Fukuyo Y. Isolation of ASP toxin-producing Nitzschia navis-varingica from Thailand. Marine Research in Indonesia. 2008. V.33. P. 225–228. DOI: https://doi.org/10.14203/mri.v33i2.498
7. Suriyanti S.N.P., Usup G. First report of the toxigenic Nitzschia navis-varingica (Bacillariophyceae) isolated from Tebrau Straits, Johor, Malaysia. Toxicon. 2015. V.108. P. 257–263. DOI: https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2015.10.017
8. Tan S.N., Teng S.T., Lim H.C., Kotaki Y., Bates S.S., Leaw C.P., Lim P.T. () Diatom Nitzschia navis-varingica (Bacillariophyceae) and its domoic acid production from the mangrove environments of Malaysia. Harmful Algae. 2016. V.60. P. 139–149. DOI: https://doi.org/10.1016/j.hal.2016.11.003
9. Witkowski A., Li C.L., Zgłobicka I., Yu S.X., Ashworth M., Dᶏbek P., Qin S., Tang C., Krzywda M., Ruppel M., Theriot E.C., Jansen R.K., Car A., Płociński T., Wang Y.C., Sabir J.S.M., Daniszewska-Kowalczyk G., Kierzek A., Hajrah N.H. Multigene assessment of biodiversity of diatom (Bacillariophyceae) assemblages from the littoral zone of the Bohai and Yellow Seas in Yantai region of northeast China with some remarks on ubiquitous taxa. J. of Coastal Research. 2016. V.74, No. sp1. P. 166–195. DOI: https://doi.org/10.2112/SI74-016.1

Authors

Davidovich Nickolai A. 

ORCID - https://orcid.org/0000-0002-3510-0453, Scopus Author ID - 6603538737,
ResearcherID - G-2304-2017, eLIBRARY Author ID - 753282.

Vyazemsky Karadag Scientific Station of Kovalevskii Institute of Biology of the Southern Seas, RAS, Feodosia, Russia

nickolaid@yandex.ru

Davidovich Olga I.

ORCID - https://orcid.org/0000-0003-3024-0104, Scopus Author ID - 34871898400,
eLIBRARY Author ID - 906768.

Vyazemsky Karadag Scientific Station of Kovalevskii Institute of Biology of the Southern Seas, RAS, Feodosia, Russia

olivdav@mail.ru

Polyakova Svetlana L.

ORCID - https://orcid.org/0000-0002-1551-3031

Vyazemsky Karadag Scientific Station of Kovalevskii Institute of Biology of the Southern Seas, RAS, Feodosia, Russia

svietlana.poliakova.77@mail.ru

Nikulin Arthur Yu.

ORCID – http://orcid.org/0000-0001-6113-2136

Federal Scientific Center of East Asia Terrestrial Biodiversity, Far Eastern Branch RAS, Vladivostok, Russia

artyrozz@mail.ru

Nikulin Vyacheslav Yu.

ORCID – https://orcid.org/0000-0002-6643-4325

Federal Scientific Center of East Asia Terrestrial Biodiversity, Far Eastern Branch RAS, Vladivostok, Russia

nikulinvyacheslav@gmail.com

ARTICLE LINK:

Davidovich N.A., Davidovich O.I., Polyakova S.L., Nikulin V.Yu., Nikulin A.Yu. Nitzschianavis-varingica versus N. traheaformis: another cryptic diatom species complex. Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2025. № 1–2(37–38). С. 24–28. URL: http://algology.ru/2115

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2025-1(37)-24-28

EDN – GMLWSY

When reprinting a link to the site is required

На ГЛАВНУЮ

Карта сайта

КОНТАКТЫ

Email: info@algology.ru

Изготовление интернет сайта
5Dmedia

ЛИЦЕНЗИЯ

Эл N ФС 77-22222 от 01 ноября 2005г.

ISSN 2311-0147