Копырина Л.И.

Liubov I. Kopyrina

Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН (Якутск, Россия)

УДК 582.26:627.11(282.256.86)

Приведены результаты исследований диатомовых водорослей в 12 арктических водоемах и водотоках р. Колымы и Восточно-Сибирского моря с использованием световой, сканирующей электронной микроскопии и современной литературы. Выявлено 335 таксонов диатомей, из них 176 видов новые для бассейна р. Колымы, 68 для Якутии и 40 видов определены до рода. Наиболее разнообразны в планктоне и бентосе (обрастания) диатомовые водоросли родов Navicula (38), Nitzschia (24); Gomphonema (18), Eunotia и Pinnularia (по 14) видов соответственно. Среди исследованных водоемов и водотоков наибольшее богатство видов было обнаружено в протоке Чукочье – 68 видов, в заливаемом морем луге – 67 (КК), в озерце полигона – 59 (КК), в термокарстовом озере пос. Походск и соленом озере по 57 (КК) видов. В эколого-географических спектрах водорослей отмечено преобладание широко распространенных, бентосных, индифферентных по отношению к рН среды. Среди видов-индикаторов сапробности преобладают олиго- и олиго-бета-формы, что указывает на незначительную антропогенную нагрузку на р. Колымы под населенными пунктами.

Ключевые слова: видовой состав; роды; диатомовые водоросли; река; озеро; нижняя Колыма; Восточно-Сибирское море

Территория изученного региона расположена в зоне сплошной мерзлоты, которая начала формироваться в начале четвертичного периода, т.е. около 2 млн лет тому назад. Многолетняя мерзлота имеет сплошное распространение, мощность ее достигает 500–700 м (Мерзлотные ландшафты…,1989).

Средняя годовая температура воздуха бассейна имеет значительные колебания в широтном направлении, к югу наблюдается ее постепенное повышение (Метеорологический справочник СССР, 1966, 1968). Так, среднегодовая температура воздуха на побережье Северного ледовитого океана (ст. Черский) равна -14,2°С. При этом по побережью океана чувствуется утепляющий эффект обширных водных пространств в зимнее время, и наоборот, охлаждающий – в летнее время. Зима продолжительная и суровая. Она устанавливается в последней декаде сентября и длится 7 и более месяцев. За полярным кругом три зимних месяца (ноябрь–январь) царит полярная ночь (Сивцева и др., 1984). Лето в пределах Нижнеколымского – короткое прохладное, пасмурное, сырое и ветреное. Средняя температура воздуха этого месяца в Черском – 9,7°С. В конце августа почва начинает промерзать. В первой декаде сентября в районе Черского устанавливается постоянный снежный покров и начинается зима. Меньше всего осадков выпадает по побережью Ледовитого океана (Черский – 210 мм).

Начало альгологических исследований в бассейне р. Колымы положено в 1956 г. Л.Е. Комаренко (1960), где для среднего течения р. Колымы приводилось 155 видов и внутривидовых таксонов диатомовых водорослей, относящихся к 33 родам. С этого времени был выпущен ряд работ, посвященных альгофлоре бассейна реки Колымы, в том числе водоросли озер стационара «Походск» вошли в монографии «Разнообразие растительного мира Якутии» (2005) и «Flora of Yakutia: Composition and Ecological Structure» (2010). Впоследствии вся флора диатомовых водорослей якутской части Колымы и «Водоросли дельты р. Колымы» (Копырина, 2012) стали основой составления систематического списка в обобщающей сводке В.Г. Харитонова «Диатомовые водоросли реки Колымы» (2014), где насчитывается 980 видов и внутривидовых таксонов (ввт) относящихся к 113 родам, из которых ведущими являются Eunotia (97), Pinnularia (104), Nitzschia (63), Navicula (55), Gomphonema (46).

Отбор альгологических проб проводили на 12 водоемах и водотоках, расположенных в низовьях реки Колымы, на ресурсном резервате Курдигино-Крестовский и Восточно-Сибирского моря в августе-сентябре 2022 г. Пробы отобраны из термокарстовых озер близ поселков Походск и Черский, р. Колыма под пгт Черский, устьевых участков р. Колымы и протоки Чукочье, воды Восточно-Сибирского моря (в 5 км от берега), а также из озер № 1 (термокарстовое), № 2 (соленое), № 3 (пойменное), озерца из полигона, луга заливаемой водами моря, устье р. Ватапваам (в 3 км от ее устья) ресурсного резервата Курдигино-Крестовский (далее КК). Водорослевые сообщества планктон, бентосная флора (обрастания) диатомовых водорослей арктического прибрежья Восточно-Сибирского моря до сего времени никем не изучалась. В настоящей работе впервые приводятся сведения, полученные нами в результате исследования проб из 12 водоемов, на сканирующем микроскопе.

Собрано и обработано более 75 проб фитопланктона, фитоперифитона по общепринятым в альгологии методам исследований (Водоросли, 1989; Руководство …, 1992). Собранный материал фиксировали 40% раствором формалина в соотношении 1:10. При проведении полевых исследований на всех точках отбора проб измерялась температура воды и прозрачность. Пробы фитопланктона отбирали сетью Апштейна, изготовленной из ткани SEFAR NITEX с ячеёй 25 мкм. Фитопреифитон собирали с водных растений, мхов и камней. Микроскопические работы створок диатомовых проводили с помощью светового микроскопа Zeiss Axioscop 40 FL и сканирующего электронного микроскопа FEI Quanta 200 (Eindhoven, Netherland) в ЦКП «Ультрамикроанализ» Лимнологического института СО РАН (г. Иркутск, ноябрь–декабрь 2021 г.). В ходе работы было получено и проанализировано более 500 микрофотографий, а также исследованы 24 постоянных препарата на световом микроскопе.

Названия таксонов приведены согласно международной базе данных (Guiry and Guiry 2025; http://www.algaebase.org). Экологическая и географическая характеристики диатомей приведены по опубликованным данным (Баринова и др. 2006; Levkov 2009; Lange-Bertalot et al. 2011; Харитонов и Генкал 2012; Levkov et al. 2013; Харитонов 2014; Куликовский и др., 2016; Чудаев, Гололобова, 2016).

Цель работы – изучение видового состава диатомовых в арктических водоемах и водотоках нижней Колымы с использованием световой, сканирующей электронной микроскопии и современной литературы.

По результатам изучения видового состава диатомовых водорослей фитопланктона и фитоперифитона арктических водоемов и водотоков нижней Колымы и Восточно-Сибирского моря с помощью светового и сканирующего электронного микроскопа выявлено 335 таксонов, из них 176 видов новые для бассейна р. Колымы, 68 – для Якутии и 40 видов определены до рода. Наиболее разнообразны в планктоне и фитоперифитоне диатомовые водоросли родов: Navicula (38), Nitzschia (24); Gomphonema (18), Eunotia и Pinnularia (по 14), Diploneis и Planothidium (по 9), Stauroneis (8), Amphora, Cymbella, Fragilaria, Iconella и Neidium (по 7), Caloneis, Encyonema, Surirella и Thalassiosira (по 6), Cymbopleura, Diatoma, Placoneis и Tryblyonella (по 5). По 4 таксона выявлено в родах Achnanthidium, Aulacoseira, Epithemia, Hippodonta, Sellaphora и Stephanodiscus; по 3 таксона найдено в родах Chamaepinnularia, Cocconeis, Cyclotella, Psammothidium, Skabitschewskia, Skeletonema, Synedra и Ulnaria; в 14 родах выявлено по два вида; 46 родов являются моновидовыми. Все найденные виды и разновидности отмечены в планктоне и в обрастаниях высших водных растений, мхах.

В целом, во флоре водоемов Якутии различного генезиса среди диатомовых доминируют виды, относящиеся к родам: Navicula, Nitzschia и Pinnularia, где на их долю приходится половина видового списка, что характерно для всех типов водоемов Арктики и Субарктики (Разнообразие… 2005; Городничев 2015; Kopyrina et al., 2020). В обобщающей работе В.Г. Харитонова «Диатомовые водоросли реки Колымы» (2014) приводится близкий набор следующих родов: Eunotia (97), Pinnularia (104), Nitzschia (63), Navicula (55), а также в работах по субарктической тундре низовьев р. Лены: Eunotia (33), Pinnularia (18), Navicula (14), Achnanthes (14) (Kopyrina et al., 2021).

Среди исследованных водоемов и водотоков наибольшее богатство видов было обнаружено в устье протоки Чукочье – 68 видов, в луге заливаемом морем – 67 (КК), в озерце полигона – 59 (КК), в термокарстовом озере пос. Походск и соленом озере по 57 (КК), в устье р. Колымы – 56, в пойменном озере – 52 (КК), в водах Восточно-Сибирского моря – 46, в термокарстовом озере пгт Черский – 43, в устье р. Ватапваам – 34 (КК), в термокарстовом озере – 29 (КК), в р. Колыма пгт Черский – 23 вида.

В эколого-географическом спектре по местообитанию доминируют бентосные – 148 видов, затем планктонно-бентосные – 75 и планктонные – 15 видов. По отношению к pH среде основу флоры диатомей составляют индифференты – 101 и алкалифилы – 74, далее идут афцидофилы – 26, алкалибионты – 6. По географической приуроченности преобладают космополиты – 160, арктоальпийские – 29, бореальные – 17, аркто-бореальные – 14 видов.

Выявлено 213 таксонов-индикаторов сапробности, из них: олиго – 71 таксон, бета – 65, бета-альфа – 18, альфа – 17, олиго-бета – 9, олиго-альфа и ксено-олиго по 6, альфа-бета – 5, олиго-бета, олиго-ксено и ксено- по 4, бета-олиго – 3, ксено-бета – 1. Видно, что в диатомовой флоре арктических водоемов и водотоков преобладают олиго- и бета-сапробионты с их вариациями – их 148 таксонов, что составляет 69,5% от видов-индикаторов сапробности (от 213) или 63,6% от всех обнаруженных в водных объектах таксонов (335). Среди видов-индикаторов сапробности преобладают олиго- и олиго-бета-формы.

Полученные данные могут быть основой мониторинговых исследований водных объектов, находящихся в результате климатических и других воздействий в регионе. По таксономическому богатству и разнообразию флора диатомовых водорослей сопоставима с бассейнами рек Анадырь, Енисей и водоемов Аляски и Гренландии (Харитонов, 2014).

Финансирование исследований проведены при поддержке гранта РФФИ проекта 19-29-05151  (2022 г.) «Разрушение ледового комплекса Приморских низменностей Якутии в условиях глобальных изменений климата, ее влияние на современное состояние почвенного покрова субарктических территорий и разработка мероприятий по минимизации ее негативного влияния на социально-экономическое развитие региона», а также в рамках госзадания Минобрнауки РФ по проектам «Растительный покров криолитозоны таежной Якутии: биоразнообразие, средообразующие функции, охрана и рациональное использование» (№ FWRS-2021-0023; ЕГИСУ НИООКТР № АААА-А21-121012190038-0).

Автор выражает благодарность д.б.н. Е.В. Лихошвай, коллегам А.Д. Фирсовой, Е.В. Родионовой отдела ультраструктуры клеток ЛИН СО РАН, д.б.н. Р.В. Десяткину, вед. инженеру Филиппову Н.В. ИБПК СО РАН и госинспекторам Нижнеколымского района Слепцовым В.С., Р.В. и Н.Р.

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

Список литературы

1. Баринова С.С., Медведева О.В., Анисимова О.В. Биоразнообразие водорослей-индикаторов окружающей среды. – Тель-Авив: Pilies Studio, 2006. – 498 с.
2. Водоросли: Справочник. – Киев: Наукова Думка, 1989. – 608 с.
3. Городничев Р.М. Взаимосвязь состава диатомовых комплексов, морфометрических и гидрохимических характеристик озерных экосистем севера Якутии: дис. … канд. биол. наук. – Якутск, 2015. – 187 с.
4. Комаренко Л.Е. Диатомовые водоросли р. Колымы // Изв. Сиб. отд. АН СССР. 1960. № 3. С. 81–86.
5. Копырина Л.И. Водоросли дельты реки Колымы // Наука и образование, 2012. 3 (67). С. 49–52.
6. Куликовский М.С., Глущенко А.М., Генкал С.И., Кузнецова И.В. Определитель диатомовых водорослей России. – Ярославль: Филигрань, 2016. – 804 с.
7. Мерзлотные ландшафты Якутии: Пояснительная записка к «Мерзлотно-ландшафтной карте Якутской АССР» м-ба 1: 2 500 000 / Федоров А.Н., Ботулу Т.А., Васильев И.С. и др. – Новосибирск: ГУГК. 1989. – 170 с.
8. Метеорологический справочник СССР. Т. 24. Якутская АССР. Ч. 2. Температура воздуха и почвы. – Гидрометеоиздат, Ленинград, 1966. – 398 с.
9. Метеорологический справочник СССР. Т. 24. Якутская АССР. Ч. 4. Влажность воздуха, осадки, снежный покров. – Гидрометеоиздат, Ленинград, 1988. – 351 с.
10. Разнообразие растительности Якутии. – Новосибирск, 2005. – С. 150–272.
11. Руководство по гидробиологическому мониторингу поверхностных экосистем. – СПб.: Изд-во Гидрометеоиздат, 1992. – 318 с.
12. Сивцева А.И., Мостахов С.Е., Дмитриева З.М. География Якутской АССР. – Якутск: Кн. изд-во, 1984. – 165 с.
13. Харитонов В.Г. Диатомовые водоросли Колымы. – Кордис, Магадан, 2014. – 496 с.
14. Чудаев Д.А., Гололобова М.А. Диатомовые водоросли озера Глубокого (Московская область). – М.: Изд-во «Товарищество научных изданий КМК», 2016. – 447 с.
15. Flora of Yakutia: Composition and Ecological Structure V.3. – Springer Dordrecht Heidelberg London NewYork, 2010. – 390 p.
16. Guiry M.D., Guiry G.M. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. 2024. http://www.algaebase.org (дата обращения: 07.09.2024)
17. Lange-Bertalot H., Bak M., Witkowski A. Diatoms of Europe. Eunotia and some related genera. 2011. V.6. – 747 p.
18. Levkov Z. Diatoms of Europe. V. 5. Amphora sensulato. 2009. – 916 p.
19. Kopyrina L.I., Genkal S.I., Remigailo P.A. Diatom Algae of the Waterbodies in the Subarctic Tundra. Inland Water Biology. 2021. V.14, №2. P. 125–132. https://doi.org/10.1134/S1995082921020085
20. Kopyrina L., Firsova A., Rodionova E., Zakharova Y., Bashenkhaeva M., Usoltseva M., Likhoshway Y. The insight into diatom diversity, ecology, and biogeography of an extreme cold ultraoligotrophic Lake Labynkyr at the Pole of Cold in the northern hemisphere // Extremophiles. 2020. V.24. P. 603–623. https://doi.org/10.1007/s00792-020-01181-1

Статья поступила в редакцию 18.06.2025
После доработки 08.08.2025
Статья принята к публикации 28.08.2025

Об авторах

Копырина Любовь Иннокентьевна – Liubov I. Kopyrina

кандидат биологических наук
ведущий научный сотрудник, Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН, Россия, Якутск (Institute for Biological Problems of Cryolithozone, Siberian Branch, RAS, Russia, Yakutsk)

l.i.kopyrina@mail.ru

Корреспондентский адрес: Россия, 677007, Якутск, пр-т Ленина, 41, ИБПК СО РАН, тел. (4112) 33-56-90.

ССЫЛКА:

Копырина Л.И. Диатомовые водоросли арктических водоемов и водотоков нижней Колымы и Восточно-Сибирского моря // Вопросы современной альгологии. 2025. № 1–2(37–38). С. 103–108. URL: http://algology.ru/2137

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2025-1(37)-103-108

EDN – ZPPGSE

При перепечатке ссылка на сайт обязательна

Diatoms of Arctic reservoirs and watercourses of the Lower Kolyma
and the East Siberian Sea

Liubov I. Kopyrina

Institute for Biological Problems of Cryolithozone, Siberian Branch, RAS (Yakutsk, Russia)

The article presents the results of studies of diatoms in 12 Arctic water bodies and watercourses of the Kolyma River and the East Siberian Sea using light, scanning electron microscopy and modern literature. A total of 335 taxa of diatoms were identified, including 176 species new to the Kolyma River basin, 68 for Yakutia and 40 species identified to the genus level. The most diverse diatoms in plankton and benthos (fouling) are of the genera Navicula (38), Nitzschia (24); Gomphonema (18), Eunotia and Pinnularia (14 species each), respectively. Among the studied water bodies and watercourses, the greatest diversity of species was found in the Chukochye Channel – 68 species, in the meadow flooded by the sea – 67 (KK), in the small lake of the testing ground – 59 (KK), in the thermokarst lake of the village. Pokhodsk and Salt Lake have 57 (KK) species. In the eco-geographical spectra of algae, widespread, benthic, indifferent to the pH of the environment predominate. Among the species-indicators of saprobity, oligo- and oligo-beta-forms predominate, indicating an insignificant anthropogenic load on the Kolyma River under populated areas.

Key words: species composition; genera; Diatoms; river; lake; lower Kolyma; East Siberian Sea

References

1. Barinova S.S., Medvedeva O.V., Anisimova O.V. Bioraznoobrazie vodoroslej-indikatorov okruzhayushhej sredy. Pilies Studio, Tel`-Aviv, 2006. 498 p. (In Russ.)
2. Chudaev D.A., Gololobova M.A. Diatomovye vodorosli ozera Glubokogo (Moskovskaya oblast'). Izd-vo «Tovarishchestvo nauchnyh izdanij KMK», Moscow, 2016. 447 p. (In Russ.)
3. Flora of Yakutia: Composition and Ecological Structure. V.3. Springer Dordrecht Heidelberg, London, NewYork, 2010. 390 p.
4. Gorodnichev R.M. Vzaimosvyaz' sostava diatomovyh kompleksov, morfometricheskih i gidrohimicheskih harakteristik ozernyh ekosistem severa Yakutii: PhD Thesis. Yakutsk, 2015. 187 p. (In Russ.)
5. Guiry M.D., Guiry G.M. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. AlgaeBase. 2024. http://www.algaebase.org (date: 07.09.2024)
6. Haritonov V.G.  Diatomovye vodorosli Kolymy. Magadan, Kordis, 2014. 496 p. (In Russ.)
7. Komarenko L.E. Diatomovye vodorosli r. Kolymy. Izv. Sib. otd. AN SSSR. 1960. № 3. P. 81–86. (In Russ.)
8. Kopyrina L.I. Vodorosli del'ty reki Kolymy. Nauka i obrazovanie. 2012. 3 (67). P. 49–52. (In Russ.)
9. Kopyrina L., Firsova A., Rodionova E., Zakharova Y., Bashenkhaeva M., Usoltseva M., Likhoshway Y. The insight into diatom diversity, ecology, and biogeography of an extreme cold ultraoligotrophic Lake Labynkyr at the Pole of Cold in the northern hemisphere. Extremophiles. 2020. V.24. P. 603–623. https://doi.org/10.1007/s00792-020-01181-1
10. Kopyrina L.I., Genkal S.I., Remigailo P.A. Diatom Algae of the Waterbodies in the Subarctic Tundra. Inland Water Biology. 2021. V.14, №2. P. 125–132. https://doi.org/10.1134/S1995082921020085
11. Kulikovskij M.S., Glushchenko A.M., Genkal S.I., Kuznecova I.V. Opredelitel' diatomovyh vodoroslej Rossii. Filigran', Yaroslavl', 2016. 804 p. (In Russ.)
12. Lange-Bertalot H., Bak M., Witkowski A. Diatoms of Europe. Eunotia and some related genera. 2011. V.6. 747 p.
13. Levkov Z. Diatoms of Europe. V. 5. Amphora sensulato. 2009. 916 p.
14. Merzlotnye landshafty Yakutii: Poyasnitel'naya zapiska k «Merzlotno-landshaftnoj karte Yakutskoj ASSR». Eds: Fedorov A.N., Botulu T.A., Vasil'ev I.S. GUGK, Novosibirsk, 1989. 170 p. (In Russ.)
15. Meteorologicheskij spravochnik SSSR. T.24. Yakutskaya ASSR. Part 2. Temperatura vozduha i pochvy. Leningrad, Gidrometeoizdat, 1966. 398 p. (In Russ.)
16. Meteorologicheskij spravochnik SSSR. T.24. Yakutskaya ASSR. Part 4. Vlazhnost' vozduha, osadki, snezhnyj pokrov. Leningrad, Gidrometeoizdat, 1988. 351 p. (In Russ.)
17. Raznoobrazie rastitel'nosti Yakutii. Novosibirsk, 2005. P. 150–272. (In Russ.)
18. Rukovodstvo po gidrobiologicheskomu monitoringu poverhnostnyh ekosistem. Izd-vo Gidrometeoizdat, SPb, 1992. 318 p. (In Russ.)
19. Sivceva A.I., Mostahov S.E., Dmitrieva Z.M. Geografiya Yakutskoj ASSR. Kn. izd-vo, Yakutsk, 1984. 165 p. (In Russ.)
20. Vodorosli: Spravochnik. Naukova Dumka, Kiev, 1989. 608 p. (In Russ.)

Authors

Kopyrina Liubov I.

ORCID – http://orcid.org/0000-0002-0374-3323

Institute for Biological Problems of Cryolithozone, SB RAS, Russia, Yakutsk

l.i.kopyrina@mail.ru

ARTICLE LINK:

Kopyrina L.I. Diatoms of Arctic reservoirs and watercourses of the Lower Kolyma and the East Siberian Sea. Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2025. № 1–2(37–38). С. 103–108. URL: http://algology.ru/2137

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2025-1(37)-103-108

EDN – ZPPGSE

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