![]() |
![]() |
![]() |
с международным участием «Водоросли: проблемы таксономии, экологии и использование в мониторинге», посвященной памяти Веры Ивановны Есыревой (Нижний Новгород) Разнообразие криптофитовых водорослей тропического региона
Гусев Е.С.1,4, Мартыненко Н.А.1, Кулизин П.В.2, Подунай Ю.А.3 Evgeniy S. Gusev, Nikita A. Martynenko, Pavel V. Kulizin, Yulia A. Podunay
1Институт физиологии растений имени К.А. Тимирязева РАН (Москва, Россия)
УДК 582.263.3
В работе приведены предварительные данные о разнообразии криптомонад тропического региона (Вьетнам и Индия). Выделение водорослей в культуру (более 200 штаммов) и изучение их с помощью молекулярно-генетических методов позволило выявить богатую флору рода Cryptomonas, насчитывающую 51 таксон видового уровня (статистически поддержанных клад). Ключевые слова: Cryptomonas, разнообразие; тропический регион; молекулярно-генетические методы.
Криптофитовые водоросли, или криптомонады (Cryptophyceae), представляют собой обособленную эволюционную линию сравнительно небольших организмов, населяющих пресноводные, солоноватоводные и морские местообитания. Это преимущественно планктонные одноклеточные организмы 5–50 мкм в длину, с двумя жгутиками, с дорсовентральным строением, с бороздой и глоткой. Характерными признаками этой группы водорослей являются: эжектосомы в области глотки и в покровах клетки, 3-компонентный перипласт, хлоропласты (1 или 2), окруженные 4-мя мембранами и содержащие в перипластидном пространстве рудиментарное ядро красной водоросли (эндосимбионта) – нуклеоморф (Hoef-Emden, Archibald, 2017). Основные фотосинтетические пигменты криптомонад – хлорофиллы а, с2, фикобилины и каротиноиды. В систематике криптомонад традиционно использовались морфологические признаки для разграничения видов, такие как форма и размеры клетки, форма хлоропласта, количество пиреноидов, форма и строение борозды и глотки и некоторые другие (Киселев, 1954; Матвієнко, Литвиненко, 1977). Известно около 20 родов и более 100 видов криптомонад, однако реальное разнообразие группы недооценено и гораздо выше этих оценок (Lane, Archibald, 2008; Hoef-Emden, Archibald, 2017). В частности, в последнее время описано 2 новых рода криптомонад (Laza-Martinez, 2012; Daugbjerg et al., 2018). Применение молекулярно-генетических методов для изучения криптомонад выявило конфликт между молекулярно-генетическими данными и существовавшей системой, основанной на морфологическом описании таксонов. Необходимость ревизии этой группы организмов не вызывает сомнений. Уже проведенные исследования охватили лишь часть родов и небольшую часть видов в этих родах. Так, молекулярно-генетические исследования водоемов Германии и ряда штаммов крупных коллекций культур водорослей позволили уточнить и дополнить диагнозы для 12 видов и описать 2 новых вида рода Cryptomonas (Hoef-Emden, Melkonian, 2003; Hoef-Emden, 2007). Был сделан первый шаг в ревизии рода Chroomonas, определена клада, к которой относится типовой вид этого рода и описано 2 новых вида (Hoef-Emden, 2018). Однако в изучении разнообразия, систематики и биогеографии криптомонад еще много нерешенных проблем и белых пятен. Во многом это связано с трудностью изучения данной группы водорослей. Подавляющее большинство криптомонад – подвижные планктонные организмы, что определяет особенности выделения клеток в культуру. Небольшие размеры у большинства видов, подвижность, плохая сохранность клеток в пробах и трудности содержания культур (требовательность к составу сред в зависимости от условий обитания, необходимость частых пересевов, неустойчивость в культуре) определяют сравнительно небольшое число видов и штаммов в коллекциях культур водорослей из ограниченного числа регионов. Наиболее крупные коллекции пресноводных криптомонад получены при изучении водоемов Германии (Hoef-Emden, Melkonian, 2003, Hoef-Emden, 2007) и Южной Кореи (Choi et al., 2013). Добавление штаммов из еще неизученных регионов необходимо для изучения их разнообразия и географического распространения. В связи с этим нами были начаты исследования криптофитовых водорослей тропического региона. В целом, флора криптофитовых водорослей этого обширного региона очень слабо исследована, так как из-за сложности изучения этой группы отдаленные от крупных научных центров тропические районы практически не были изучены систематиками криптомонад. Из специализированных работ можно отметить исследования Playfair (1921), описавшего 4 новых вида рода Cryptomonas из тропической Австралии. Остальная информация о разнообразии криптомонад пресных вод известна только из работ по изучению фитопланктона, где идентификация организмов проводилась только в фиксированном состоянии и с использованием определителей, основанных на изучении водоемов Европы. Исследования пресноводных и морских криптомонад тропического региона проводились нами в 2015–2020 гг. и охватывали 11 провинций Вьетнама (Донг Най, Бинь Тхуан, Лам Донг, Кхань Хоа, Фу Йен, Бинь Динь, Ханой, Тхань Хоа, Нинь Бинь, Куанг Чи, Тхыа Тхиен Хюэ), а также штаты Махараштра и Гоа в Индии. Собран богатый материал во Вьетнаме, насчитывающий более 200 штаммов пресноводных и морских организмов. Наиболее разнообразным и представленным в коллекции был род Cryptomonas. По количеству штаммов и видов наши результаты сопоставимы с материалом, на основе которого сделаны оценки разнообразия рода Cryptomonas в Европе и Южной Корее. Наши данные показали, что флора рода Cryptomonas в тропическом регионе очень разнообразна. Всего обнаружен 51 таксон видового уровня (статистически поддержанных клад). Таким образом, можно констатировать, что число выявленных таксонов рода превышает известное число видов из умеренной зоны (Европа и Россия – 35 видов) и субтропиков (Ю. Корея – 27 таксонов). Обнаруженные линии как объединялись с уже известными из Европы кладами (а именно C. tetrapyrenoidosa Skuja emend. Hoef-Emden et Melkonian, C. pyrenoidifera Geitler emend. Hoef-Emden et Melkonian, C. curvata Ehrenberg emend. Hoef-Emden et Melkonian, C. lundii Hoef-Emden et Melkonian, C. gyropyrenoidosa Hoef-Emden et Melkonian, C. loricata Chodat emend. Hoef-Emden, C. marssonii, C. paramaecium Ehrenberg emend. Hoef-Emden et Melkonian, C. ovata Ehrenberg emend. Hoef-Emden et Melkonian), так и формировали свои отдельные группы. К настоящему времени нами описано 2 новых вида из Вьетнама: Cryptomonas vietnamica Gusev, Podunay, Martynenko, Shkurina et Kulikovskiy (Gusev et al., 2020) и C. cattiensis Martynenko, Gusev, Kapustin et Guseva (Martynenko et al., 2020); и новый вид из Индии – Cryptomonas indica Gusev, B. Karthick, Martynenko, Shkurina et Kulikovskiy (Gusev et al., 2021). Проверка всех трех видов по базам данных метабаркодинговых исследований не выявила их находок в других регионах мира.
Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (проект №20–14–00211). Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данном сообщении.
Список литературы
Статья поступила в редакцию 30.06.2020
Об авторах Гусев Евгений Сергеевич – Evgeniy S. Gusev кандидат биологических наук algogus@yandex.ru Мартыненко Никита Александрович – Nikita A. Martynenko научный сотрудник, Институт физиологии растений имени К.А. Тимирязева РАН, Москва, Россия (Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia) nikita-martynenko@yandex.ru Кулизин Павел Владимирович – Pavel V. Kulizin ассистент, Нижегородский государственный университет имени Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия (Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod, Nizhny Novgorod, Russia), Институт биологии и биомедицины, кафедра ботаники и зоологии KulizinPavel@yandex.ru Подунай Юлия Александровна – Yulia A. Podunay научный сотрудник, Карадагская научная станция имени Т.И. Вяземского – природный заповедник РАН – филиал ФГБУН ФИЦ «Институт биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН», Феодосия, Россия (Vyazemsky Karadag Scientific Station – Nature Reserve of RAS, Branch of the Kovalevsky Institute of Biology of Southern Seas RAS, Feodosiya, Russia), лаборатория водорослей и микробиоты grab-ua@yandex.ru Корреспондентский адрес: 127276, Россия, Москва, Ботаническая ул., 35, ИФР РАН; тел. (499) 678-54-00.
ССЫЛКА: Гусев Е.С., Мартыненко Н.А., Кулизин П.В., Подунай Ю.А. Разнообразие криптофитовых водорослей тропического региона // Вопросы современной альгологии. 2021. № 2 (26). P. 139–143. URL: http://www.algology.ru/1691 DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2021-2(26)-139-143 При перепечатке ссылка на сайт обязательна
Diversity of tropical cryptophytes Evgeniy S. Gusev1,4, Nikita A. Martynenko1, Pavel V. Kulizin2, Yulia A. Podunay3 1Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS (Moscow, Russia) The paper presents the preliminary data on the diversity of cryptomonad in the tropics (Vietnam and India). Isolation of algae into culture (more than 200 strains) and their study using molecular methods made it possible to reveal the rich flora of the genus Cryptomonas, consisting of 51 species (statistically supported clades). Key words: Cryptomonas; diversity; tropics; molecular methods.
References
Authors Evgeniy S. Gusev ORCID – https://orcid.org/0000-0002-7397-5808 Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia; algogus@yandex.ru Nikita A. Martynenko ORCID – https://orcid.org/0000-0002-7286-003X Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia nikita-martynenko@yandex.ru Pavel V. Kulizin ORCID – http://orcid.org/0000-0003-2701-304X Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod, Nizhny Novgorod, Russia KulizinPavel@yandex.ru Yulia A. Podunay ORCID ID – https://orcid.org/0000-0002-0519-2908 Vyazemsky Karadag Scientific Station – Nature Reserve of RAS, Branch of the Kovalevsky Institute of Biology of Southern Seas RAS, Feodosiya, Russia grab-ua@yandex.ru
ARTICLE LINK: Gusev E.S., Martynenko N.A., Kulizin P.V., Podunay Yu.A. Diversity of tropical cryptophytes. Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2021. № 2 (26). P. 139–143. URL: http://www.algology.ru/1691 DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2021-2(26)-139-143 When reprinting a link to the site is required
Dear colleagues! If you want to receive the version of the article in PDF format, write to the editor,please and we send it to you with pleasure for free.
На ГЛАВНУЮ
К разделу ОБЗОРЫ, СТАТЬИ И КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ![]() |
![]() |
|
![]() | ![]() | ||
|
|