Юрикова Е.А., Орлова Т.Ю.

Ekaterina A. Yurikova, Tatiana Yu. Orlova

Национальный научный центр морской биологии имени А.В. Жирмунского ДВО РАН –
ННЦМБ ДВО РАН (Владивосток, Россия)

УДК 574.5:551.326.7

Микроводоросли являются основным биологическим компонентом морских льдов. Nitzschia frigida – один из видов, наиболее часто встречающихся в морском льду, часто упоминается в работах криобиологической направленности. Наше наблюдение показывает, что N. frigida, встреченная во льду Амурского залива, отличается по некоторым морфологическим признакам от общепринятых описаний, что свидетельствует о внутривидовой изменчивости вида.

Ключевые слова: морской лед; ледовые микроводоросли; Амурский залив; Японское море

В связи с глобальным потеплением, изучение сезонно образующихся ледяных покровов приобретает особую актуальность. Исследования показывают, что микроводоросли активно влияют на физико-химические свойства льда, а в период его таяния являются одним из основных источников первичной продукции. В связи с этим исследования сообществ микроводорослей в сезонно образующемся морском льду в последние годы проводятся особенно активно. У микроводорослей, обитающих в таких необычных условиях, обнаружены адаптационные механизмы, выраженные в физиологических, биохимических и морфологических изменениях, которые могут по-разному проявляться даже внутри одного вида в зависимости от региональных особенностей среды обитания (Ligowski et al., 2012; Shorenko et al., 2016; Brandenburg et al., 2018; Weber et al., 2025). Особый интерес представляет Амурский залив, который является одной из самых южных точек северного полушария, где формируется сезонный устойчивый ледяной покров.

Материал получен из кернов льда Амурского залива, собранных в зимний период с 2021 по 2025 гг. Керны льда вырезали кольцевым буром диаметром 15 см, растапливали при комнатной температуре в течение суток. Материал просматривали под световым микроскопом (Olympus BX41) как в живом состоянии, так и в фиксированном с помощью раствора Утермеля. Для сканирующей электронной микроскопии (Zeiss Sigma 300 VP) использовали традиционную методику кипячения в концентрированной (98%) H₂SO₄ в течение 40 минут, при режиме центрифугирования – 4000 об/мин в течение 12 минут.

Nitzschia frigida Grunow 1880 – пеннатная диатомовая водоросль, бентосный аркто-бореальный вид, часто встречающийся в арктических водах, один из ключевых видов морского льда. В северо-западной части Японского моря вид впервые отмечен Гайлом Г.И. (Гайл, 1950), в описании которого указано, что N. frigida встречается перед приморским берегом зимой и ранней весной. В планктоне Амурского залива вид встречается в зимнее время с января по апрель от 10 тыс. до 1 млн. кл/л, наиболее многочислен в марте (Орлова и др., 2009). По нашим данным во льду Амурского залива вид встречается с января по март, наиболее обилен в нижних слоях, численность достигает 2 млн кл/л, в среднем в слое льда – 45 тыс. кл/л.

Вид характеризуется ланцетной со створки и прямоугольной с пояска формой клеток, двумя хорошо различимыми хлоропластами, образует древовидные колонии. В ходе поиска по литературным данным было проанализировано несколько описаний вида N. frigida (Прошкина-Лавренко, 1950; Medlin & Hasle, 1989; Witkowski et al., 2000; Throndsen et al., 2007), в том числе первоописание Грунова (Cleve & Grunow, 1879). Основные морфометрические признаки включают в себя длину от 36 до 75, ширину от 4,5 до 12,5, число фибул от 7 до 9 шт в 10 мкм, число штрихов от 30 до 50 шт в 10 мкм (табл. 1).

Таблица 1. Основные морфометрические признаки клеток Nitzschia frigida
по лит. данным и в Амурском заливе

Table 1. Main morphometric traits of Nitzschia frigida cells in literature data and in Amur Bay

При детальном анализе, проведенном с помощью СЭМ, было показано, что основные морфометрические признаки N. frigida изо льда Амурского залива в целом соответствуют имеющимся литературным данным, за исключением меньших размеров створки. Существенное несоответствие обнаружено в числе фибул, которое отличается от имеющихся описаний почти в два раза. Известно, что фибулы обеспечивают поддержку системы шва (Paddock & Sims, 1977). Можно сделать предположение, что большее число фибул, обнаруженных у N. frigida, обитающей во льду Амурского залива, связано со спецификой биотопа. Подобные морфологические изменения, касающиеся числа фибул, были установлены ранее для шовных пеннатных диатомей родов Nitzschia (Shorenko et al, 2016) и Pseudo-nitzschia, как следствие внутривидовой изменчивости (Weber et al., 2025). Однако, не исключено и то, что мы имеем дело с новым видом, идентификация которого невозможна без проведения молекулярно-генетических исследований.

Финансирование. Данное исследование поддержано Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Российской Федерации (Соглашение № 169-15-2023-002).

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

Список литературы

1. Гайл Г.И. Определитель фитопланктона Японского моря // Известия ТИНРО. 1950. Т.33. С. 3–177.
2. Диатомовый анализ. Книга 3. Определитель ископаемых и современных диатомовых водорослей / А.И. Прошкина-Лавренко (ред.). – Л.: Госиздат, 1950. – 398 с.
3. Орлова Т.Ю., Стоник И.В., Шевченко О.Г. Флора микроводорослей планктона Амурского залива Японского моря // Биология моря. 2009. Т.35б №1. С. 48–61.
4. Brandenburg K.M., Wohlrab S., John U., Kremp A., Jerney J. Krock B., Van de Waal D.B. Intraspecific trait variation and trade-offs within and across populations of a toxic dinoflagellate // Ecology letters. 2018. V.2, №10. P. 1561–1571. DOI: https://doi.org/10.1111/ele.13138
5. Cleve P.T., Grunow A. Beiträge zur Kenntniss der arctischen Diatomeen. – Kongliga Svenska Vetenskaps-Akademiens Handlingar. 1880. V.17, №2. P. 1–121.
6. Ligowski L., Jordan R.W., Assmy P. Morphological adaptation of a planktonic diatom to growth in Antarctic sea ice // Marine Biology. 2012. V.159, №4. P. 817–827. DOI: https://doi.org/10.1007/s00227-011-1857-6
7. Medlin L.K., Hasle G.R. Some Nitzschia and related diatom species from fast ice samples in the Arctic and Antrctic // Polar Biology. 1990. V.10. P. 451–479. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00233693
8. Paddock T.B.B., Sims B.A. A preliminary survey of the raphe structure of some advanced groups of diatoms (Epithemiaceae-Surirellaceae) // Beihefte zur Nova Hedwigia. 1977. V.54. P. 291–322.
9. Shorenko K.I., Podunai Yu.A., Davidovich O.I., Kulikovskyi M.S. Morphological variation of two marine diatom species, Nitzschia ventricosa and Ardissonea crystallina (Bacillariophyta) // Marine Biological Journal. 2016. V.1, №4. P. 53–62. DOI: https://doi.org/10.21072/mbj.2016.01.4.07
10. Throndsen J., Hasle G.R., Tangen K. Phytoplankton of Norwegian coastal waters. – Oslo: Almager farglas as, 2007. – 343 p.
11. Weber C., Olesen A.J., Hatfield R.G., Krock B., Lundholm N. Extensive variation in thermal responses and toxin content among 40 strains of the cold-water diatom Pseudo-nitzschia seriata – in a global warming context // Toxins. 2025. V.17, №5. ID 235. DOI: https://doi.org/10.3390/toxins17050235
12. Witkowski A., Lange-Bartalot H., Metzeltin D. Diatom flora of marine coasts. – Konigstein: A.R.G. Gantner Verlag K.G., 2000. – 925 p.

Статья поступила в редакцию 18.06.2025
После доработки 01.08.2025
Статья принята к публикации 28.08.2025

Об авторах

Юрикова Екатерина Андреевна – Ekaterina A. Yurikova

младший научный сотрудник, Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунcкого ДВО РАН (ННЦМБ ДВО РАН), Владивосток, Россия (Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, RAS, Russia, Vladivostok)

komciykat@mail.ru

Орлова Татьяна Юрьевна – Tatiana Yu. Orlova

кандидат биологических наук
зам. директора, зав. лабораторией, Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунcкого ДВО РАН (ННЦМБ ДВО РАН), Владивосток, Россия (Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, RAS, Russia, Vladivostok)

torlova06@mail.ru

Корреспондентский адрес: Россия, 690041, Владивосток, ул. Пальчевского, д. 17, ННЦМБ ДВО РАН, тел. (423) 231-09-05.

ССЫЛКА:

Юрикова Е.А., Орлова Т.Ю. Nitzschia cf. frigida в Амурском заливе Японского моря // Вопросы современной альгологии. 2025. № 1–2(37–38). С. 64–67. URL: http://algology.ru/2130

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2025-1(37)-64-67

EDN – URPMDU

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 cf. frigida in Amur Bay of the Sea of Japan

Ekaterina A. Yurikova, Tatiana Yu. Orlova

Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, RAS (Vladivostok, Russia)

Microalgae are the key biological component of sea ice. Nitzschia frigida is one of the most common for the sea ice species and often mentioned in cryobiological studies. Our observation shows that morphology of N. frigida from sea ice of Amur Bay differs from generally accepted descriptions what may be an evidence of the intraspecific variability.

Key words: sea ice; ice microalgae; Amur Bay; the Sea of Japan

References

1. Brandenburg K.M., Wohlrab S., John U., Kremp A., Jerney J. Krock B., Van de Waal D.B. Intraspecific trait variation and trade-offs within and across populations of a toxic dinoflagellate. Ecology letters. 2018. V.2, №10. P. 1561–1571. DOI: https://doi.org/10.1111/ele.13138
2. Cleve P.T., Grunow A. Beiträge zur Kenntniss der arctischen Diatomeen. Kongliga Svenska Vetenskaps-Akademiens Handlingar. 1880. V.17, №2. P. 1–121.
3. Diatom analysis. Book 3. The determinant of fossil and modern diatoms. Proshkina-Lavrenko A.I. (Ed.). Gosizdat, Leningrad, 1950. 398 p. (In Russ.)
4. Gail G.I. Phytoplankton determinant of the Sea of Japan. Izvestiya TINRO. 1950. V.33. P. 3–177. (In Russ.)
5. Ligowski L., Jordan R.W., Assmy P. Morphological adaptation of a planktonic diatom to growth in Antarctic sea ice. Marine Biology. 2012. V.159, №4. P. 817–827. DOI: https://doi.org/10.1007/s00227-011-1857-6
6. Medlin L.K., Hasle G.R. Some Nitzschia and related diatom species from fast ice samples in the Arctic and Antrctic. Polar Biology. 1990. V.10. P. 451–479. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00233693
7. Orlova T.Yu., Stonik I.V., Shevchenko O.G. Flora of Planktonic Microalgae of Amursky Bay, Sea of Japan. Russian Journal of Marine Biology. 2009. V.35. №1. P. 48–61. DOI: https://doi.org/10.1134/S106307400901009X
8. Paddock T.B.B., Sims B.A. A preliminary survey of the raphe structure of some advanced groups of diatoms (Epithemiaceae-Surirellaceae). Beihefte zur Nova Hedwigia. 1977. V.54. P. 291–322.
9. Shorenko K.I., Podunai Yu.A., Davidovich O.I., Kulikovskyi M.S. Morphological variation of two marine diatom species, Nitzschia ventricosa and Ardissonea crystallina (Bacillariophyta). Marine Biological Journal. 2016. V.1, №4. P. 53–62. DOI: https://doi.org/10.21072/mbj.2016.01.4.07
10. Throndsen J., Hasle G.R., Tangen K. Phytoplankton of Norwegian coastal waters. Almager farglas as, Oslo, 2007. 343 p.
11. Weber C., Olesen A.J., Hatfield R.G., Krock B., Lundholm N. Extensive variation in thermal responses and toxin content among 40 strains of the cold-water diatom Pseudo-nitzschia seriata – in a global warming context. Toxins. 2025. V.17, №5. ID 235. DOI: https://doi.org/10.3390/toxins17050235
12. Witkowski A., Lange-Bartalot H., Metzeltin D. Diatom flora of marine coasts. A.R.G. Gantner Verlag K.G., Konigstein, 2000. 925 p.

Authors

Yurikova Ekaterina A.

ORCID – https://orcid.org/0000-0003-2831-5197; eLIBRARY SPIN-код 2987-8250

Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, RAS, Russia, Vladivostok

komciykat@mail.ru

Orlova Tatiana Yu.

ORCID – https://orcid.org/0000-0002-5246-6967; eLIBRARY SPIN-код 1604-9058

Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, RAS, Russia, Vladivostok

torlova06@mail.ru

ARTICLE LINK:

Yurikova E.A., Orlova T.Yu. Nitzschia cf. frigida in Amur Bay of the Sea of Japan. Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2025. № 1–2(37–38). С. 64–67. URL: http://algology.ru/2130

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2025-1(37)-64-67

EDN – URPMDU

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