СУКЦЕССИИ ЦИАНОБАКТЕРИЙ В ВОДОЕМАХ БОРЕАЛЬНОЙ ЗОНЫ

Главная

Статья в Elpub

РУС ENG

Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2018; : 100-107

СУКЦЕССИИ ЦИАНОБАКТЕРИЙ В ВОДОЕМАХ БОРЕАЛЬНОЙ ЗОНЫ

Капков В. И., Васильева С. Г., Лобакова Е. С.

https://doi.org/10.36233/0372-9311-2018-4-100-107

Аннотация

В экспериментах in situ исследовались сезонные сукцессии цианобактерий, вызывающих «цветение» воды в водоемах бореальной зоны в зависимости от экологических факторов. Установлено, в планктонную стадию развития основными факторами, обусловливающими рост и смену доминирующих форм цианобактерий, являются температура воды, уровень солнечной радиации и выделяемые метаболиты. Наиболее выраженные «цветения» воды с высоким накоплением биомассы и вторичных токсичных метаболитов цианобактерий наблюдаются в годы с антициклональным типом погоды. В такие годы цианобактерии проявляют максимальный рост благодаря выработанному в процессе эволюции сочетанию адаптивных признаков, комбинации которых отсутствуют у партнеров по планктонному сообществу или встречаются лишь по отдельности. Вероятно, что способность цианобактерий занимать различные биотопы в результате высокой устойчивости к климатическим факторам и ожидаемое глобальное потепление будут стимулировать более продолжительные и токсичные «цветения» воды в водоемах бореальной зоны.

Список литературы

1. Винберг Г.Г. Особенности водных экологических систем. Журн. общ. биол. 1967, 28(5): 538-545.

2. Волошко Л.Н., Плющ А.В., Титова Н.Н. Токсины цианобактерий (Cyanobacteria, Cyanophyta). Альгология. 2008, 18 (1): 3-20.

3. Девяткин В.Г., Клайн Б.И., Шихова Н.М. О связи некоторых экосистем Рыбинского водохранилища с активностью магнитного поля Земли. Биология внутренних вод. 2004, 2: 53-60.

4. Ермакова Л.Р., Никитина К. А.,Гусев М.В. Возрастные изменения ультраструктуры клеток Anabaena variabilis. Микробиология. 1997, 46 (2): 324-328.

5. Капков В.И., Александер Г., Александер М. «Цветение» воды синезелеными водорослями в Каньоне Ферри Лейк. Эколого-физиологические исследования водорослей и их значение для оценки состояния природных вод. Ярославль., Изд-во РАН Борок,1996.

6. Капков В.И., Лихачева Н.Е., Фёдоров В.Д. Функциональные стратегии синезеленых водорослей и «цветение» воды. Бюллетень МОИП. 2009, 114 (3): 411-417.

7. Корнева Л.Г., Соловьева В.В. Фитопланктон и содержание цианотоксинов в Рыбинском, Горьковском и Чебоксарском водохранилищах в период аномально жаркого лета 2010 года. Вода: химия и экология. 2014, 8: 24-29.

8. Погосян С.И. Состояние растительных организмов в природных условиях и окислительное повреждение фотосинтетического аппарата. Дис. д-ра биол. наук. М., 2003.

9. Сиренко Л.А. Физиологические основы размножения синезеленых водорослей в водохранилищах. К., Наук. думка,1972.

10. Федоров В.Д., Капков В.И. Руководство по гидробиологическому контролю качества природных вод. М., Изд-во МГУ, 2000.

11. Carmichael W.W. The Cyanotoxins. Adv.Bot.Res.1997, 27: 211-256.

12. Paerl H.W. Growth and reproductive strategies of freshwater blue-green algae. The ecology of freshwater phytoplankton. Cambridge, Univ. Press, 1986.

13. Paerl H.W. Nutrient and other environmental controls of harmful cyanobacterial blooms along freshwater-marine continuum. Adv.Exp.Vfed. Biol. 2008, 619: 216-241.

14. Paerl H.W., Huisman J. Climatev - Blooms like is hot. Science. 2008, 320: 57-58.

15. Pearl H.W, Huisman J. Climate change: a catalyst for global expansion of harmful cyanobacterial blooms. Environmental Microbiology Rеports. 2009, 1(1):27-37.

16. Reynolds C.S. What factors influence the species composition of phytoplankton in lakes of different trophic status. Hydrobiologia. 1998, 369/370: 11-26.

17. Sivonen K. Cyanobacterial toxins and toxin production. Phycologia. 1997 (35): 12-24.

18. Stomp M., Huisman J., Voros L. et al. Colouful coexistence of red and green picocyanobacteria in lakes and seas. Ecol. Lett. 2007 (10): 290-298.

19. Skulberg O.M. Toxin produced by cyanophytes in Norvegian island waters - health end environment. Chemical data a basis of geomedical investigation. Oslo, Norv. Inst. Water Res., 1996.

20. Tilman D., Kiesling D., Sterner R. et al. Green, bluegreen and diatom algae: taxonomic difference in competitive ability for phosphorus, selicon and nitrogen. Arch. Hydrobiol. 1986, 106 (4): 473-485.

21. Wiedner C., RUcker J., Bruggemann R., Nixdorf B. Climate change affects timing and size of populations of an invasive cyanobacterium in temperate regions. Oecologia. 2007, 152: 437-484.

Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology. 2018; : 100-107

SUCCESSION OF CYANOBACTERIA IN BOREAL WATERS

Kapkov V. I., Vasilieva S. G., Lobakova E. S.

https://doi.org/10.36233/0372-9311-2018-4-100-107

Abstract

The in situ investigation of cyanobacterial seasonal succession, causing algal «blooms» in boreal waters, and its dependence on ecological factors was fulfilled. It was revealed that the most important abiotic factors promoting the growth and changes of dominant species in populations are the water temperature, the level of solar radiation and content of cyanobacterial metabolites. The most profound «blooming» with highest biomass and toxic metabolites accumulation occurs during anticyclone type of weather. During such periods cyanobacteria are the most prevalent cultures due to the combination of adaptive mechanisms acquired in evolutionary process which other partners of planktonic community lacked or deprived. It was hypotized that the global warming and cyanobacteria ability to inhabit different biotopes due to environmental tolerance would result in more profound and prolonged «blooming» of boreal waters.

References

1. Vinberg G.G. Osobennosti vodnykh ekologicheskikh sistem. Zhurn. obshch. biol. 1967, 28(5): 538-545.

2. Voloshko L.N., Plyushch A.V., Titova N.N. Toksiny tsianobakterii (Cyanobacteria, Cyanophyta). Al'gologiya. 2008, 18 (1): 3-20.

3. Devyatkin V.G., Klain B.I., Shikhova N.M. O svyazi nekotorykh ekosistem Rybinskogo vodokhranilishcha s aktivnost'yu magnitnogo polya Zemli. Biologiya vnutrennikh vod. 2004, 2: 53-60.

4. Ermakova L.R., Nikitina K. A.,Gusev M.V. Vozrastnye izmeneniya ul'trastruktury kletok Anabaena variabilis. Mikrobiologiya. 1997, 46 (2): 324-328.

5. Kapkov V.I., Aleksander G., Aleksander M. «Tsvetenie» vody sinezelenymi vodoroslyami v Kan'one Ferri Leik. Ekologo-fiziologicheskie issledovaniya vodoroslei i ikh znachenie dlya otsenki sostoyaniya prirodnykh vod. Yaroslavl'., Izd-vo RAN Borok,1996.

6. Kapkov V.I., Likhacheva N.E., Fedorov V.D. Funktsional'nye strategii sinezelenykh vodoroslei i «tsvetenie» vody. Byulleten' MOIP. 2009, 114 (3): 411-417.

7. Korneva L.G., Solov'eva V.V. Fitoplankton i soderzhanie tsianotoksinov v Rybinskom, Gor'kovskom i Cheboksarskom vodokhranilishchakh v period anomal'no zharkogo leta 2010 goda. Voda: khimiya i ekologiya. 2014, 8: 24-29.

8. Pogosyan S.I. Sostoyanie rastitel'nykh organizmov v prirodnykh usloviyakh i okislitel'noe povrezhdenie fotosinteticheskogo apparata. Dis. d-ra biol. nauk. M., 2003.

9. Sirenko L.A. Fiziologicheskie osnovy razmnozheniya sinezelenykh vodoroslei v vodokhranilishchakh. K., Nauk. dumka,1972.

10. Fedorov V.D., Kapkov V.I. Rukovodstvo po gidrobiologicheskomu kontrolyu kachestva prirodnykh vod. M., Izd-vo MGU, 2000.

11. Carmichael W.W. The Cyanotoxins. Adv.Bot.Res.1997, 27: 211-256.

12. Paerl H.W. Growth and reproductive strategies of freshwater blue-green algae. The ecology of freshwater phytoplankton. Cambridge, Univ. Press, 1986.

13. Paerl H.W. Nutrient and other environmental controls of harmful cyanobacterial blooms along freshwater-marine continuum. Adv.Exp.Vfed. Biol. 2008, 619: 216-241.

14. Paerl H.W., Huisman J. Climatev - Blooms like is hot. Science. 2008, 320: 57-58.

15. Pearl H.W, Huisman J. Climate change: a catalyst for global expansion of harmful cyanobacterial blooms. Environmental Microbiology Reports. 2009, 1(1):27-37.

16. Reynolds C.S. What factors influence the species composition of phytoplankton in lakes of different trophic status. Hydrobiologia. 1998, 369/370: 11-26.

17. Sivonen K. Cyanobacterial toxins and toxin production. Phycologia. 1997 (35): 12-24.

18. Stomp M., Huisman J., Voros L. et al. Colouful coexistence of red and green picocyanobacteria in lakes and seas. Ecol. Lett. 2007 (10): 290-298.

19. Skulberg O.M. Toxin produced by cyanophytes in Norvegian island waters - health end environment. Chemical data a basis of geomedical investigation. Oslo, Norv. Inst. Water Res., 1996.

21. Wiedner C., RUcker J., Bruggemann R., Nixdorf B. Climate change affects timing and size of populations of an invasive cyanobacterium in temperate regions. Oecologia. 2007, 152: 437-484.

СУКЦЕССИИ ЦИАНОБАКТЕРИЙ В ВОДОЕМАХ БОРЕАЛЬНОЙ ЗОНЫ

Аннотация

SUCCESSION OF CYANOBACTERIA IN BOREAL WATERS

Abstract

События