Аджиева Д.Х., Слонов Т.Л., Слонов Л.Х., Жемухов Д.А.

Janet H. Adzhiyeva, Timur L. Slonov, Lyudin H. Slonov, Dzabrail A. Zhemuchov

Кабардино-Балкарский Государственнй Университет им. Х.М. Бербекова (Нальчик, Россия)

УДК 582.26

Статья содержит сведения по диатомовым водорослям Кабардино-Балкарской Республики (Центральный Кавказ). Приведены результаты исследований диатомовой флоры горных рек Нальчик (Хара) и Баксан (Азау) и озер Комсомольское и Нижнее Голубое (Церик Кель). Установлено наличие 44 видов, относящихся к 26 родам.

Ключевые слова: Кабардино-Балкарская Республика; Центральный Кавказ; диатомовые водоросли; Bacillariophyta; горные реки; горные озера.

Введение

Несмотря на бурное развитие изучения диатомовых водорослей в России и в мире, сведения о составе флор и распространении видов нельзя назвать достаточными.

Данная работа направлена на изучение диатомовой флоры некоторых водных экосистем на территории Кабардино-Балкарской Республики (Центральный Кавказ): р. Баксан (Азау), р. Нальчик (Хара), оз. Комсомольское, оз. Нижнее Голубое (Церик-Кель).

Одно из самых ранних упоминаний о диатомовых водорослях Кавказа можно найти в работах И. Панточека (Pantocsek, 1902). Им описано 78 видов и разновидностей диатомей в верхнесарматских слоистых сланцах у горы Карагач на Керченском полуострове, но как отмечено в сборнике «Диатомовые водоросли СССР» (Глезер и др., 1974), морфологические описания нельзя назвать детальными, а рисунки схематичны, что затрудняет определение принадлежности некоторых видов. Из ранних работ, также касающихся ископаемых форм, известны исследования Е.А. Гапонова (1912).

В сборнике «Диатомовые водоросли СССР» (Глезер и др., 1974) приводятся сведения А.С. Савченко по диатомеям Таманского полуострова – описания более трех десятков видов у горы Лысой, при этом отмечено массовое развитие Cymatosira sp.

Сведения по диатомеям Майкопской толщи (термин был установлен в 1912 г. академиком И.М. Губкиным, показавшим ближайшее соседство этих отложений по северному склону Кавказа, от Керченского пролива до Апшеронского полуострова, со всеми нефтеносными месторождениями Кавказа) содержатся в сборнике статей «Ископаемые диатомовые водоросли СССР» (Возженникова и др., 1968). В нем приводится таксономический анализ найденных в майкопской толще остатков флоры диатомовых водорослей: всего 73 вида (из них 61 – морские планктонные формы) из 27 родов. Наибольшим разнообразием видов отличались два рода – Chaetoceros Ehr. (16 видов) и Coscinodiscus Ehr. (11 видов). А.П. Жузе изучала диатомовые водоросли из майкопских глин анапского и таманского комплексов и пришла к выводу об их близком родстве, отметив морфологическое разнообразие породообразующего рода Actinocyclus ehrenbergii. Эти данные были обобщены ею с результатами исследований Е.В. Шляпиной, ранее не издававшимися, и включены в сводку «Диатомовый анализ» (1949–1950). Майкопские отложения были предметом исследования и А.К. Богдановича (1960). Диатомовые флоры Черного, Азовского, Каспийского морей были предметом изучения А.И. Прошкиной-Лавренко (1963), а также А.И. Прошкиной-Лавренко в соавторстве с И.В. Макаровой (1968).

В палеолимнологическом исследовании В.Л. Разумовского (2014) представлен анализ таксономического состава диатомовых комплексов из современных озерных осадков и донных отложений озер на территории Краснодарского края, Карачаево-Черкесской и Кабардино-Балкарской Республик. Приведенные В.Л. Разумовским данные касаются диатомовых комплексов экосистем малых озер некоторых областей Кавказа и были получены для изучения динамики природной среды прошедших геологических эпох с целью прогнозирования возможных глобальных геоэкологических изменений.

Цель настоящей работы – изучение состава и отличительных особенностей диатомовых флор озёрных водоемов и горных водотоков на территории КБР. Данная статья является продолжением начатого в 2015 г. исследования альгофлор некоторых водных экосистем республики (первые полученные нами данные были опубликованы в 2017 г.) (Аджиева и др., 2017). Результаты нашего исследования, возможно, создадут основу для работы над региональным определителем, послужат решению таких острых вопросов современности как сохранение биоразнообразия (Конвенция..., 1992) и определение уровня эндемизма в биогеографии (Куликовский, 2016), гидробиологических, экологических и многих других проблем.

Материалы и методы

Кабардино-Балкарская Республика (12,5 тыс. км²) располагается в Центральной части Северных Склонов Большого Кавказа и прилегающей к ней области Предкавказья. Здесь локализуются все наиболее высокие горные массивы Большого Кавказа (в т.ч. г. Эльбрус, 5642 м). Географические координаты КБР – 42°53'– 44°01' с. ш. и 42°24'–44°28' в.д. Климат – умеренно-континентальный, характерна высотная зональность, которая особенно ярко выражена в высокогорной области. Общая площадь речных бассейнов – 18740 км². На направление и характер течения рек, являющих собой классический пример рек горного типа, решающее влияние оказывает рельеф Большого Кавказа. Озер на территории КБР около ста, однако крупных совсем нет, в высокогорье это ледниковые и карстовые озера, на равнине – остаточные водоемы в низовьях рек (Бураев, Емузова, 1998).

Материалом для исследования послужили пробы перифитона и бентоса следующих водных местообитаний на территории КБР: р. Баксан (Азау), р. Нальчик (Хара), озера – Комсомольское и Нижнее Голубое (Церик Кель).

Река Нальчик (Хара): координаты истока – 43°20′20″ с.ш., 43°21′45″ в.д. устья – 43°32′10″ с.ш., 43°46′08″ в.д., питание – смешанное с преобладанием грунтового. Длина р. Нальчик (Хара) – 54 км; водосборная площадь – 440 км², водоток относится к бассейну Каспийского моря междуречья Терека и  Волги  (Государственный   водный   реестр – http://textual.ru/gvr/index.php?card=173263&bo=0&rb=0&subb=0&hep=0&wot=21&name=%ED%E0%EB%FC%F7%E8%EA&loc=). 

Река Баксан (Азау): координаты истока – 43°16′23″ с.ш., 42°26′41″ в.д., устья – 43°43′52″ с.ш., 44°03′43″ в.д., питание – смешанное, в верхнем течении преобладает ледниковое. Протяженность водотока – 169 км, водосборная площадь – 6800 км², принадлежит бассейну Каспийского моря междуречья Терека и Волги (Государственный водный реестр – http://textual.ru/gvr/index.php?card= 173326&bo= 0&rb=0&subb=0&hep=0&wot=21&name=%E1%E0%EA%F1%E0%ED&loc=)

Оз. Комсомольское – искусственный водоем в 30 км от г. Тырныауз, 1460 м над у. м., координаты – 43° 19′56″  с.ш., 42° 48′35″в.д., длина водоема – 400 м, ширина 300 м.

Оз. Нижнее Голубое (Церик Кель) – 43°23′27″  с.ш.,  43°53′86″ в.д. – карстовый водоем в долине реки Черек-Балкарский, в 30 км к югу от г. Нальчика. Глубина водоема 258 м, наибольшая длина – 235 м, ширина – 180 м, уникальные особенности – постоянная температура 9,3°С и наличие сероводородных источников на больших глубинах.

Материал собирали в 2014–2017 гг. (места сбора отмечены на карте – рис. 1): смывы с поверхностей камней, выстилающих дно водотоков; обрастания, найденные на плитах, укрепляющих берега рек; частицы из поверхностного слоя иловых наносов. Пробы в р. Баксан (Азау) взяты в верхнем течении (1307 м над у. м.) на глубинах 0,3–0,4 м, в пределах г. Тырныауза; в р. Нальчик (Хара) – на тех же глубинах, в пределах г. Нальчика; в Комсомольском озере на глубинах 0,2–0,5 м. Материал из Нижнего Голубого озера (Церик Кель) был собран на глубине 0,2–0,5 м, а также использованы смывы с обломков скального грунта, полученных с глубины 17 м. Эти относительно глубоководные пробы были предоставлены дайверами и исследователями Пермского естественнонаучного института (Деменев А.Д. и др.), участвовавшими в сентябре 2016 г. в экспедиции Русского Географического Общества на озеро Нижнее Голубое (Церик Кель).

Рис. 1. Карта КБР с отмеченными местами сбора проб

Fig. 1. Map of KBR with marked places of collecting algae samples

Створки диатомовых водорослей освобождали от органических веществ методом «холодного сжигания» в 1%–ой хромовой смеси (Балонов, 1975) и кипячением (10 часов) в 30–40% растворе перекиси водорода. Исследование проводилось при помощи светового микроскопа Zeiss Axio Scope A1. Материал был заключен в канадский бальзам, приготовлены постоянные микропрепараты, часть которых помещена в коллекцию постоянных препаратов М.С. Куликовского ИБВВ РАН (IBIW RAS). Для идентификации видов использованы новейшие сводки, статьи, монографии по исследуемой теме (Hofmann et al., 2011; Dorofeyuk., Kulikovskiy, 2012; Генкал и др., 2015), электронные ресурсы (Diatoms of the United States –http://westerndiatoms.colorado.edu).

Результаты 

В результате проведенных исследований выявлено 44 вида и внутривидовых таксона диатомовых водорослей, относящихся к 26 родам. Названия таксонов унифицированы в соответствии с глобальными информационными ресурсами по таксономии и номенклатуре водорослей (Algaebase – http://algaebase.org).

Список видов представлен в алфавитном порядке в табл. 1.

Таблица 1. Список видов и внутривидовых таксонов диатомовых водорослей, выявленных в исследованных экосистемах на территории Кабардино-Балкарской Республики

Table 1. List of diatoms identified in the studied ecosystems of Kabardino-Balkarian Republic

[при нажатии на ссылку открывается полный текст таблицы]

Обсуждение результатов 

В исследованных пробах найдены 44 вида и внутривидовых таксона диатомовых водорослей (представители 26 родов), относящихся к таким группам, как пеннатные бесшовные и пеннатные шовные. В пробах из р. Баксан (Азау) (верховье реки) преобладают виды Didymosphenia geminata и Gomphonema constrictum, относящиеся к ассиметричным двушовным формам, составляющим основу фона флоры диатомей. Didymosphenia geminata относится к группе голарктических, северо-альпийских видов, однако, с некоторых пор известен и в Южном полушарии. Инвазия его в последние десятилетия приводит к серьезным экологическим проблемам в ряде стран Европы, Америки, а также в Новой Зеландии (Митрофанова, Сутченкова, 2017). Негативного воздействия со стороны указанного вида на исследованную экосистему верховья реки Баксан (Азау) не наблюдается, также нет оснований говорить о проявлениях инвазии: вид D. geminata не выявлен в пробах, взятых на 40 км ниже по течению (в том же водотоке) в районе г. Баксан; кроме того, таксон отсутствует и в пробах из всех других изученных на сегодня местообитаний на территории КБР. Место нахождения вида характеризуется наиболее низкими среднегодовыми температурами по республике, т.к. сказывается близость области оледенения (исток реки Баксан (Азау) находится в леднике Большой Азау, на склонах Эльбруса), что дает возможность говорить о данном виде как о холодолюбивом.

В исследованном материале из р. Нальчик (Хара) также доминируют виды, относящиеся к пеннатным двушовным асимметричным формам  – Cymbella affinis, C.aspera, Encyonema lange-bertalotii, E. silesiacum, Gomphonema olivaceum, G. minutum. Большинство видов, обнаруженных в пробах из Нижнего Голубого озера (Церик Кель), относится к бесшовным формам – Fragilaria  crotonensis, Meridion circulare, Tetracyclus glans, Ulnaria ulna. В пробах из Комсомольского озера нами отмечены как часто встречающиеся виды Asterionella  Formosa и Fragilaria amphicephaloides. Преобладание рода Fragilaria в указанном водоеме определено и Л.В. Разумовским (2014): по его данным, шесть из семи доминирующих таксонов относятся к роду Fragilaria.

Таким образом, прослеживается определенная связь между морфологией панциря (наличием шва) и характеристиками места обитания вида: в речных пробах превалируют виды, обладающие швом, а в озерных – бесшовные. Скорее всего, такое распределение связано с необходимостью реактивного движения (у шовных форм) в динамических, изменяющихся условиях водотоков по сравнению с гораздо более стабильными условиями водоемов, где статическое состояние не является препятствием к выживанию и развитию вида.

Анализ обобщенного списка (результаты приведены в табл. 2) показал, что наибольшего таксономического разнообразия достигают представители пяти семейств: Cymbellaсeae (7 таксонов), Fragilariaсeae (7 таксонов), Gomphonemaсeae (3 таксона), Naviculaсeae (3 таксона) и Surirellaсeae (3 таксона) – совокупности представителей этих семейств принадлежит основная роль в таксономическом составе описанной диатомовой флоры (23 таксона или 52% от общего числа выявленных видов).

Таблица 2. Соотношение количества представителей пяти доминирующих семейств
Table 2. Quantitative ratios of representatives of the five dominant families

Результаты данного исследования могут быть использованы в будущем для формирования системы биомониторинга условий окружающей среды, послужат решению задач биогеографии, гидробиологии и многих других.

Благодарности

Авторы признательны М.С. Куликовскому, С.И. Генкалу, И.В. Кузнецовой (Институт биологии внутренних вод РАН) за научно-методическую помощь.

Список литературы

1. Аджиева Д.Х., Слонов Т.Л., Слонов Л.Х., Моллаев Р.Б. Первые находки диатомовых водорослей (Bacillariophyta) в реках Кабардино-Балкарии (Центральный Кавказ) // Бот. журнал. 2017. Т.102, №3. С. 390–393.
2. Балонов И.М. Подготовка водорослей к электронной микроскопии.//Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов / Сб. под ред. Гольдберг и Штина. – М, 1975. – С. 87–89.
3. Богданович А.К. Новые данные о стратиграфическом и пространственном распределении майкопской микрофауны Северного Кавказа // Палеогеновые отложения юга Европ.части СССР.– М: Изд-во АН СССР, 1960. – С. 245–276.
4. Бураев Р.А., Емузова Л.З. География Кабардино-Балкарской Республики. – Нальчик: Книга, 1998. – 269 с.
5. Возженникова Т.Ф., Глезер З.И., Жузе А.П., Сакс В.Н., Шешукова-Порецкая В.С. Ископаемые диатомовые водоросли СССР. – М: Наука, 1968. – 136 с.
6. Гапонов Е.А. Ископаемые диатомовые водоросли из сарматских слоев севера Таврической губернии. – Одесса: Коммерч. тип. Б. Сапожникова, 1912. – 14 с.
7. Генкал С.И., Чекрыжева С.А., Комулайнен С.Ф. Диатомовые водоросли водоемов и водотоков Карелии. – М.: Научный мир, 2015. – 202 с.
8. Глезер З.И., Жузе А.П., Макарова И.П., Прошкина-Лавренко А.И., Шешукова-Порецкая В.С. Диатомовые водоросли СССР (ископаемые и современные). Т.1. – Л: Наука, 1974. – 403 с.
9. Государственный водный реестр http://www.textual.ru/gvr/ (Дата обращения 07.12.2017)
10. Диатомовый анализ / Прошкина-Лавренко А.И. (ред.) – Л: Госгеолиздат, 1949–1950 (1949. Кн. 1. 273 с.; 1949. Кн. 2. 283 с. 1950. Кн. 3. 398 с.)
11. Конвенция о биологическом разнообразии (Материалы Конф. ООН в Рио-де-Жанейро 5 июня 1992 г.).
12. Куликовский М.С. Систематика и распространение диатомовых водорослей (Fragilariophyceae, Bacillariophyceae) пресных вод России и сопредельных стран: Дис. докт. биол. наук. – М., 2016. – 392 с.
13. Митрофанова Е.Ю., Сутченкова О.С. Диатомовая водоросль Didymosphenia geminata (Lyngb.) M. Schmidt в донных отложениях Телецкого озера (Алтай, Россия) // Известия АО РГО. 2017. №4 (47) С. 76–83.
14. Прошкина-Лавренко А.И. Диатомовые водоросли бентоса Черного моря. – М.–Л: Изд-во АН СССР, 1963. – 243 с.
15. Прошкина-Лавренко А.И., Макарова И.В. Водоросли планктона Каспийского моря – Л: Наука, 1968. – 291 с.
16. Разумовский В.Л. Выявление долговременных геоэкологических изменений малых горных озер методами диатомового анализа (Западный и Центральный Кавказ): Дис. канд. геогр. наук. – М., 2014. – 164 с.
17. AlgaeBase [Listing the World's Algae] URL: http://algaebase.org (Дата обращения 16.05.2018).
18. Diatoms of the United States [Diatom identification guide & ecological resource] URL: http://westerndiatoms.colorado.edu (Дата обращения – 10.12.2017).
19. Dorofeyuk N.L., Kulikovskiy M.S. Diatoms of Mongolia. – Moscow, 2012. – 366 p.
20. Hofmann G., Werum M., Lange-Bertalot H. Diatomeen im Süßwasser-Bentos von Mitteleuropa. Bestimmungsflora Kieselalgen für die ökologische Praxis Über 700 der haufigsten Arten und ihre Ökologie. – A.R.G. Gantner Verlag K.G., 2011. – 908 p.
21. Pantocsek J. Die Вacillarien des Klebschiefers von Kertsch / Записки Российского минераловед. общ., , 1902. – Сер. 2, ч. 39, вып. 1 – С. 627–655.

Статья поступила в редакцию 10.06.2017

Diatoms (Bacillariophyta) оf some aquatic habitats of the Kabardino-Balkarian Republic (Central Caucasus)

Janet H. Adzhiyeva, Timur L. Slonov, Lyudin H. Slonov, Dzabrail A. Zhemuchov

Kabardino-Balkarian State University (Nalchik, Russia)

This article contains information on the diatoms of Kabardino-Balkarian Republic (Central Caucasus). Provides the results of research on the diatom flora of mountain rivers Nalchik (Hara), Baksan (Azau) and lakes Komsomolskoye, Nizhneye Goluboye (Zerik Kel). 44 species of 26 genera were defined.

Key words: Kabardino-Balkarian Republic; Central Caucasus; diatoms algae; Bacillariophyta; mountain rivers; mountain lakes.

Об авторах

Аджиева Джанет Хасановна - Adzhiyeva Janet H.

аспирант
Кабардино-Балкарский Государственный Университет им. Х.М. Бербекова, Нальчик, Россия (Kabardino-Balkarian State University, Russia, Nalchik), кафедра общей биологии, биоразнообразия и геоэкологии

janet1010@yandex.ru

Слонов Тимур Людинович - Slonov Timur L.

кандидат биологических наук
доцент, Кабардино-Балкарский Государственный Университет им. Х.М. Бербекова, Нальчик, Россия (Kabardino-Balkarian State University, Russia, Nalchik), кафедра общей биологии, биоразнообразия и геоэкологии

tlepch@mail.ru

Слонов Людин Хачимович - Slonov Lyudin H.

доктор биологических наук
профессор, Кабардино-Балкарский Государственный Университет им. Х.М. Бербекова, Нальчик, Россия (Kabardino-Balkarian State University, Russia, Nalchik), кафедра общей биологии, биоразнообразия и геоэкологии

tlepch@mail.ru

Жемухов Дзабраил Андемирканович - Zhemuchov Dzabrail A.

студент
Кабардино-Балкарский Государственный Университет им. Х.М. Бербекова, Нальчик, Россия (Kabardino-Balkarian State University, Russia, Nalchik)

janet1010@yandex.ru

Корреспондентский адрес: Россия, 360000, г. Нальчик, ул. Чернышевского, д. 173, КБГУ. Телефон - 8(8662)72-30-48.

ССЫЛКА НА СТАТЬЮ:

Аджиева Д.Х., Слонов Т.Л., Слонов Л.Х., Жемухов Д.А. Диатомовые водоросли (Bacillariophyta) водных мест обитания Кабардино-Балкарской республики (Центральный Кавказ) // Вопросы современной альгологии. 2018. №2 (17). URL: http://algology.ru/1351

При перепечатке ссылка на сайт обязательна

К разделу СТАТЬИ

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