По Материалам V Всероссийской научной конференции
с международным участием
«Водоросли: проблемы таксономии, экологии
и использование в мониторинге»,
посвященной памяти Веры Ивановны Есыревой (Нижний Новгород)


Фототрофные сообщества содовых озёр Кулундинской степи (Алтайский край): история альгологических исследований и современные данные 

Phototrophic communities of Kulunda Steppe soda lakes (Altai Region):
history of algological studies and modern data

 

Самылина О.С.

Olga S. Samylina

 

Институт микробиологии имени С.Н. Виноградского, ФИЦ Биотехнологии РАН
(Москва, Россия)



УДК 574+579.8+582.261/.279

 

Содовые озера Кулундинской степи являются единственным примером гиперсоленых содовых озер на территории Российской Федерации. В изучении альгофлоры этих озёр можно выделить два основных этапа: 1927–1932 гг. и период с 2007 г. по настоящее время. В данной работе приведено сопоставление альгологического разнообразия, выявленного в содовых озёрах Кулундинской степи в оба периода исследований, и сделан краткий обзор некоторых эукариотических водорослей и цианобактерий. В сумме было идентифицировано 33 вида цианобактерий, 18 из которых были отмечены в оба периода. Большинство видов водорослей и цианобактерий описано на основании исключительно морфологических критериев и таким образом их филогенетическое положение остаётся неясным и требует анализа с использованием современного полифазного подхода.

Ключевые слова: Кулундинская степь; содовые озёра; фототрофные сообщества; цианобактерии; водоросли

 

Содовые озёра представляют собой естественные и стабильные щелочные местообитания, распространенные в аридных климатических зонах. Озёра Кулундинской степи (Алтайский край) являются единственным примером гиперсолёных содовых озёр на территории Российской Федерации. Эти уникальные объекты имеют переменный гидрологический режим, для них характерны значительные сезонные и многолетние колебания гидрохимических параметров (температуры, концентрации рассолов).

Первые работы по микробиологическому и альгологическому изучению содовых озёр Кулундинской степи были проведены в 20–30 гг. XX века (Воронихин, 1929; Воронихин, 1931; Воронихин, Попова, 1931; Исаченко, 1934). Основой для них послужили материалы, собранные в 1927 г. гидрогеологической партией Сибирского Отделения Геологического Комитета под начальством М.И. Кучина и в 1931–1932 гг. микробиологическим отрядом Кулундинской экспедиции Академии наук СССР во главе с Б.Л. Исаченко. В те годы было описано разнообразие водорослей, среди которых количественно значительно преобладали цианобактерии (тогда сине-зелёные водоросли). После этого наступил длительный перерыв в изучении озёр Кулундинской степи, и системные микробиологические исследования были продолжены сотрудниками Института микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН в 2002 г., а целенаправленное изучение фототрофных сообществ было начато автором данной работы в 2007 г. и продолжается до сих пор (Самылина и др., 2015; Сапожников и др., 2016; Горленко и др., 2020; Namsaraev et al., 2018; Samylina et al., 2019; Samylina, Namsaraev, 2020; Samylina et al., 2021).

При описании полевого материала Н.Н. Воронихин с сотрудниками пользовались систематикой цианобактерий, разработанной по морфолого-синтетическому принципу (Geitler, 1925). С конца XX – начала XXI вв. в связи с внедрением молекулярно-биологических подходов систематика эукариотических водорослей и цианобактерий претерпевает значительные изменения. Подходы к идентификации и описанию новых таксонов, применяемые сейчас, разнообразны. Однако современный полифазный подход, который предусматривает совместный анализ молекулярных, морфологических, биохимических, ультраструктурных и экологических свойств организма, признан большинством специалистов. Систематика, основанная на этом подходе, отражена в актуальных определителях (Komárek, Anagnostidis, 1998, 2005; Komárek, 2013) и продолжает совершенствоваться.

Целью данной работы является сопоставление альгологического разнообразия, выявленного в содовых озёрах Кулундинской степи в XXI в., с разнообразием, описанным в первой половине ХХ в.

Фототрофные сообщества

Альгологическое разнообразие содовых озёр Кулундинской степи было описано Николаем Николаевичем Воронихиным с сотрудниками в результате изучения образцов из следующих озёр: Петуховского (большого и четыре малых), Остаточного, Кроличьего, Беленького, Танатар I, II, III, IV, Купального, Кучерпака и Большого Горького. В период с 2007 по 2019 гг. альгологические исследования проводились на озёрах Петуховском, Танатарах I, II, III, V, VI, Горчинах 1 и 3, Живописном. Петуховское содовое (или Большое Петуховское) озеро, а также Остаточное, Кроличье и Беленькое входят в группу Петуховских озёр (Ключевской р-н), остальные – в группу Михайловских (Михайловский р-н).

В исследованных содовых озёрах развиваются экстремофильные сообщества галоалкалофильных и натронофильных микроорганизмов. Первичными продуцентами в них являются цианобактерии и некоторые эукариотические водоросли, обеспечивающие высокую продуктивность озёр этого типа (Исаченко, 1934). Объединяя наблюдения М.И. Кучина в 1927 г., Б.Л. Исаченко в 1931–1932 гг. и наши собственные в период с 2007 по 2020 гг. можно выделить несколько типов фототрофных сообществ в исследованных озёрах:

1) Цианобактериальные сообщества в виде плёночек и катышков, иногда накапливающие колоссальную биомассу на дне, а также развивающиеся в виде эпифитных обрастаний; 

2) Альго-цианобактериальные сообщества в виде рыхлой биомассы зелёной водоросли Ctenocladus circinnatus Borzì, среди нитей которой развиваются другие фототрофы – цианобактерии, диатомовые водоросли, хризофиты, динофлагелляты и эвглениды;

3) Цветения одноклеточной водоросли Picocystis salinarum Lewin (обычно моноальгологические);

4) Цианобактериальные цветения с доминированием двух или более видов цианобактерий, а также, иногда эвгленид;

5) Эндоэвапоритовые сообщества, которые развиваются в засушливые периоды между кристаллами минералов или под солевыми корками. В таких сообществах доминируют одноклеточные цианобактерии ‘Euhalothece’ sp. и водоросли Dunaliella sp.;

6) Биологические почвенные корки, в которых доминируют разнообразные цианобактерии и диатомовые водоросли.

Эукариотические водоросли

В оба периода исследований (1927–1932 и 2007–2020 гг.) в озёрах были широко распространены фототрофные сообщества с нитчатой зелёной водорослью Ctenocladus circinnatus Borzì. Этот организм был описан Н.Н. Воронихиным и Т.Г. Поповой (1931) как новый род Lochmiopsis Woronich. et Popova, в котором на основании размеров клеток было выделено два вида L. sibirica и L. Printzii. Однако позднее было установлено, что размеры клеток не являются основанием для разделения видов, а отражают фенотипические изменения в ответ на условия окружающей среды (Blinn, Stein, 1970). Таким образом, была показана идентичность родов Lochmiopsis и Ctenocladus с сохранением более раннего родового названия Ctenocladus. Виды L. sibirica и L. Printzii объединены в один вид – Ctenocladus circinnatus Borzì.

Другие представители зелёных водорослей, которые наиболее часто встречаются в содовых озёрах Кулундинской степи – это Dunaliella sp. и Picocystis salinarum Lewin. Для массового развития Dunaliella sp. наиболее характерны эндоэвапоритовые условия при высыхании озёр, но организм встречается также в составе фототрофных сообществ и при низких солёностях. Н.Н. Воронихиным (1929) вид был идентифицирован как Dunaliella viridis Teod.?, но отмечалось, что из-за плохой сохранности организма в формалине определение может быть ошибочным. Последовательность 18S рРНК (1640 п.н.) Dunaliella sp. из содовых озёр Кулундинской степи, проанализированная нами, была идентична последовательностям D. salina CCAP 19/12 (KJ756842.1), D. quartolecta CCAP 19/8 (KJ756824.1), D. polymorpha CCAP 19/7A (KJ756821.1), D. tertiolecta Dtsi (EF473729.1) (Самылина, Никитин, неопубл.), то есть видовая принадлежность остаётся неясной, и её определение требует дальнейшей таксономической работы.

Picocystis salinarum Lewin может давать моноальгологические вспышки цветения в диапазоне солёности от 60 до 250 г/л, однако в период 1927–1932 г. не был отмечен в содовых озёрах Кулундинской степи. В наших первых работах был ошибочно идентифицирован как cf. Chlorella minutissima (Самылина и др., 2015). Однако выявленные позднее морфологические особенности (типичное расположение хлоропласта в виде «ушек») и анализ последовательности гена 18S рРНК (1775 п.н.; Самылина, Никитин, неопубл.) однозначно указывают на его принадлежность роду и виду Picocystis salinarum Lewin (Lewin et al., 2000).

Диатомовые водоросли в содовых озёрах Кулундинской степи довольно многочисленны, однако их определение Н.Н. Воронихин не проводил. Согласно проведённому нами анализу двухгодичных сборов (2011–2012 гг.), совокупная флора озёр Петуховского содового, Танатара VI и Горчины 3 с минерализацией свыше 100 г/л состояла из 7 видов диатомей: Anomeoneis sphaerophora (Ehrenberg) Pfitzer, Brachysira brebissonii Ross in Hartley, Brachysira zellensis (Grun.) Round et Mann, Mastogloia pusilla Grun. var. subcapitata Hustedt, Nitzschia amphibia Grun., Nitzschia communis Rabh., Nitzschia sp. (Самылина и др., 2015; Сапожников и др., 2016).

Цианобактерии

В содовых озёрах Кулундинской степи Н.Н. Воронихин описал 26 морфотипов цианобактерий, 25 из которых были идентифицированы до вида/разновидности (табл. 1), включая новые на тот момент (Aphanocapsa salina Woronich., Synechocystis crassa Woronich., Anabaena pseudovariabilis Woronich., Anabaenopsis issatschenkoi Woronich., Anabaenopsis milleri Woronich., Anabaenopsis nadsonii Woronich., Oscillatoria deflexa var. crassa Woronich.) (Воронихин, 1929, 1934).

 

Таблица 1. Разнообразие цианобактерий, выявленное в содовых озёрах Кулундинской степи при исследованиях, проведенных в разное время (два периода)

ТАБЛИЦА ОТКРЫВАЕТСЯ ПРИ НАЖАТИИ НА ССЫЛКУ

Table 1. A diversity of cyanobacteria identified in the Kulunda Steppe soda lakes during two different periods of research

THE TABLE CAN BE SEEN BY CLICKING ON THE LINK

Часть видов, описанных Н.Н. Воронихиным в исследованных озёрах, имеет точные аналоги, обнаруженные в период с 2007 по 2020 гг. Их идентификация и морфологическое сопоставление не вызывают сомнений. Таксономические названия некоторых организмов остались неизменными: Anabaenopsis issatschenkoi Woronich., Anabaenopsis nadsonii Woronich., Chroococcus turgidus (Ktz.) Näg., Nodularia harveyana Thur. ex Born. et Fl., Spirulina major Ktz. ex Gom. Родовые или видовые наименования некоторых других изменились: Trichormus (Anabaena) pseudovariabilis (Woronich.) Komárek et Anagnostidis, Limnospira (Arthrospira, Spirulina) fusiformis (Woronich.) Nowicka-Krawczyk, Mühlsteinová & Hauer, Spirulina subsalsa (S. tenuissima) Oersted ex Gom. К третьей категории можно отнести виды, при идентификации и сопоставлении которых возникают те или иные проблемы (они будут рассмотрены ниже). Наконец, часть видов была выявлена только в период с 2007 по 2020 гг. и не находит морфологических аналогов в работах Н.Н. Воронихина. Это ‘Euhalothece’ sp. Garcia-Pichel et al., Halomicronema sp., Abed et al., Nodosilinea sp. Perkerson et Casamatta, Cyanobacterium cf. stanieri Rippka et Cohen-Bazire, Nostoc cf. paludosum, Nostoc cf. punctiforme (Ktz.ex Har.) Har. и Trichormus variabilis f. tenuis (Popova) Komárek & Anagnostidis (Самылина и др., 2015; Синетова и др., 2019; Горленко и др., 2020; Namsaraev et al., 2018; Samylina et al., 2019).

Далее будут рассмотрены «проблемные» морфотипы.

По материалам Н.Н. Воронихина Aphanocapsa salina Woronich. накапливала большую биомассу и образовывала «цветения» в озёрах Петуховском и Беленьком в 1927 г., однако в период с 2007 по 2020 гг. этот вид обнаружен не был. В 2019 г. в Танатаре VI было зафиксировано «цветение» мелких одноклеточных цианобактерий, идентифицированных как Merismopedia warmingiana Lgh., поскольку для этого вида характерно образование 2-4-8-клеточных пластинчатых микроколоний, что не было описано для A. salina (за исключением 2-клеточных). Однако морфология и размеры (до 1,2 мкм) клеток M. warmingiana и A. salina сходны, оба вида дают «цветения», поэтому нельзя однозначно исключить возможность того, что речь идёт об одном и том же организме, идентифицированном различным образом. 

Вторым массовым видом, который был широко распространён в содовых озёрах в период 1927–1931 гг., по определению Н.Н. Воронихина был Phormidium tenue (Mengh.) Gmt. В одной из наших первых работ (Самылина и др., 2015) Ph. tenue был ошибочно сопоставлен с родом Nodosilinea sp., идентифицированным нами по анализу последовательности гена 16S рРНК. Однако данное сопоставление является неверным, поскольку Nodosilinea sp. морфологически значительно отличается от Ph. tenue квадратными клетками с глубокими перетяжками. В 2018 г., когда произошло общее сильное распреснение озёр, впервые в период с 2007 г. был выявлен морфотип, точно соответствующий описанию Ph. tenue, или Leptolyngbya tenuis (Gom.) Anagnostidis et Komárek согласно современной таксономии (Komárek, Anagnostidis, 2005).

Морфотип Oscillatoria tambi Woronich. часто встречался в образцах 1927–1931 гг. из Танатар, Петуховского и Остаточного озёр. Н.Н. Воронихин отмечает, что морфологически он соответствовал виду, описанному им ранее в озере Тамбукан на Северном Кавказе (толщина нитей 3,2–3,5 мкм, клетки квадратные, апикальная клетка округлённая). В период 2007–2020 гг. этот морфотип был одним из самых массовых, встречался во всех исследованных озёрах и был идентифицирован нами по анализу последовательности гена 16S рРНК как Geitlerinema sp. из кластера «морские Geitlerinema» (Самылина и др., 2015; Namsaraev et al., 2018; Samylina et al., 2019). Затем по результатам полифазного таксономического исследования был отнесён к роду Sodalinema в составе этого кластера (Samylina et al., 2021), хотя видовая принадлежность штаммов из Кулундинских озёр так и осталась неясной: они являются кандидатами либо для отнесения к виду S. gerasimenkoae Samylina, Sinetova, Kupriyanova & Tourova, либо для описания нового(ых) вида(ов). Кроме того, были выявлены морфологические особенности представителей рода Sodalinema: трихомы постепенно суживаются к концам, апикальная клетка часто имеет бесцветную вакуоль. Такие же особенности морфологии O. tambi были описаны Н.В. Анисимовой для популяций в минеральных озёрах Украины, что в своё время позволило А.А. Еленкину выделить разновидность Oscillatoria tambi Woronich. f. anissimovae Elenk. (Еленкин, 1949), которая впоследствии была реклассифицирована в Phormidium anissimovae (Elenk.) Vinogr. (Виноградова, 2011). К сожалению, молекулярно-биологические данные для O. tambi и Ph. anissimovae отсутствуют, поэтому степень родства Sodalinema sp. из Кулундинских озёр, O. tambi из оз. Тамбукан и Ph. anissimovae из степных украинских озёр остаётся неясной.

Морфотип Oscillatoria brevis Ktz., описанный Н.Н. Воронихиным в 1927–1931 гг. в Танатарах и Малом Петуховском озере, в период 2007–2020 гг. часто встречался в условиях с невысокой солёностью и был идентифицирован нами как Phormidium etoshii Dadheech et al. (Samylina, Namsaraev, 2020), поскольку морфологически и экологически соответствовал типовому штамму KR2008/49, распространённому в слабосолёных щелочных источниках и почвах национального парка Этоша-Пан в Намибии (Dadheech et al., 2013).

Морфотип Spirulina Jenneri Stizenb. с шириной трихомов 6,8–8,8 мкм, описанный в период 1927–1931 гг., согласно современной классификации по морфологии и экологии соответствует виду Arthrospira maxima Setchell et Gardner (7–9 мкм, галофильный), а не A. jenneri Stizenb. ex Gom. (4–6(8) мкм, пресноводный). В период 2007–2020 гг. этот морфотип был широко распространён в условиях с невысокой солёностью и идентифицирован как A. maxima (Горленко и др., 2020).

Вид Synechocystis crassa Woronich. был описан Н.Н. Воронихиным как изредко встречавшийся в бентосе среди других цианобактерий в озере Беленьком. Морфологически сходный организм был отмечен в 2019 г. в озере Танатар VI, где встречался среди других цианобактерий, развивавшихся эпифитно, и был идентифицирован как cf. Cyanobacterium cedrorum (Sauv.) Komárek et al. (Горленко и др., 2020).

В озере Остаточном (1927) Н.Н. Воронихин описал две разновидности вида Nodularia spumigena Mert. – тип (с толщиной клеток 7–9,6 мкм и акинет 8,8–9,6 мкм) и N. spumigena var. litorea (Thur.) Born. et Fl. (с толщиной клеток 11 мкм и акинет – 14,4 мкм). Разновидность var. litorea отличалась от типа бóльшим размером акинет, хотя по размерам клеток была близка к типу. В образцах 1931 г. в планктоне оз. Танатар был обнаружен N. spumigena только типовой морфологии. В период исследований 2007–2020 гг. этот организм также был выявлен. Толщина клеток и спор составила около 12,5 мкм, что является пограничным значением между N. spumigena и N. litorea [Ktz.] Thur. ex Komárek et al. Однако по совокупности всех морфологических признаков этот организм был отнесён всё же к N. spumigena. При этом более редкий морфотип Nodularia меньших размеров (с толщиной клеток и акинет 6,25–8,3 мкм) явно отличался от N. spumigena формой и расположением гетероцист и был отнесён к виду Nodularia sphaerocarpa Born. et Fl., не описанному в период 1927–1931 гг.

Таким образом, в два периода исследований в содовых озёрах Кулундинской степи совокупно было идентифицировано 33 вида цианобактерий, 18 из которых были описаны в оба периода. Таксономическая принадлежность большинства видов остаётся либо неясной, либо требует анализа согласно критериям современного полифазного подхода. Для некоторых видов (например, T. pseudovariabilis, An. issatschenkoi, An. nadsonii, L. fusiformis) проведение филогенетического анализа станет уникальным вкладом в синтез классической и современной ботанической таксономии, поскольку культуры, выделяемые сейчас из содовых озёр Кулундинской степи, являются неотипами типовых экземпляров, описанных Н.Н. Воронихиным.

 

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 19-04-00377 и Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.

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

 

Список литературы

  1. Виноградова О.Н. Род Phormidium Kütz. ex Gomont (Oscillatoriales, Cyanoprokaryota) во флоре Украины // Альгология. 2011. Т.21, №1. С. 70–86.
  2. Воронихин Н.Н. Материалы к изучению альгологической растительности Кулундинской степи // Изв. Главн. Ботан. Сада СССР. 1929. Т.28, Вып. 1–2. C. 12–40.
  3. Воронихин Н.Н. Сравнительная характеристика альгологической растительности пресных и минерализованных водоёмов Кулундинской степи // Юбил. сб. Б.А. Келлера. – Воронеж, 1931. – С. 273–279.
  4. Воронихин Н.Н. К биологии минерализованных водоёмов Кулундинской степи // Труды совета по изучению природных ресурсов (СОПС). Серия Сибирская. 1934. Часть I. Вып. 8. С. 177–183.
  5. Воронихин Н.Н., Попова Т.Г. Lochmiopsis новый род водорослей из сем. Leptosireae // Изв. Томск. отд. Рус. бот. об-ва (Томск). 1931. Т.3, №1/2. С. 17–27.
  6. Горленко В.М., Брянцева И.А., Самылина О.С., Ашихмин А.А., Синетова М.А., Кострикина Н.А., Козяева В.В. Нитчатые аноксигенные фототрофные бактерии в микробных сообществах содовых озёр Кулундинской степи (Алтайский край) // Микробиология. 2020. Т. 89, №6. С. 688–699. DOI: https://doi.org/10.31857/S0026365620060051
  7. Исаченко Б.Л. Хлористые, сульфатные и содовые озёра Кулундинской степи и биогенные процессы в них / Кулундинская экспедиция Академии наук СССР 1931–1933 гг. Часть I. Вып. 8. – Л.: Изд-во Академии наук СССР, 1934 // В: Исаченко Б.Л. Избранные труды. – М.-Л.: Изд-во Академии Наук СССР, 1951. С. 143–162.
  8. Самылина О.С., Сапожников Ф.В., Гайнанова О.Ю., Рябова А.В., Никитин М.А., Сорокин Д.Ю. Альго-бактериальные сообщества содовых озёр Кулундинской степи (Алтайский край, Россия) // Микробиология. 2015. Т.84, №1. C. 107–119. DOI: https://doi.org/10.7868/S0026365614060172
  9. Сапожников Ф.В., Калинина О.Ю., Никитин М.А., Самылина О.С. Ценозы фототрофных водорослей ультрагалинных озер Кулундинской степи (Алтайский край, Российская Федерация) // Океанология. 2016. Т.56, №1. С. 101–112. DOI: https://doi.org/10.7868/S0030157416010172
  10. Синетова М.А., Стариков А.Ю., Маркелова А.Г., Сидоров Р.А., Габриелян Д.А., Мессинева Е.М., Козлова А.Ю., Александрова Е.А., Самылина О.С. Экофизиологическая характеристика штаммов рода Cyanobacterium // Цианопрокариоты/цианобактерии: систематика, экология, распространение: Материалы докл. II Междунар. научн. школы-конф. (Сыктывкар, 16–21 сент. 2019 г.). – Сыктывкар, 2019. – C. 239–243.
  11. Blinn D.W., Stein J.R. Distribution and taxonomic reappraisal of Ctenocladus (Chlorophyceae: Chaetophorales) // Journal of Phycology. 1970. V.6. P.101–105. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1529-8817.1970.tb02365.x.
  12. Dadheech P.K., Casamatta D.A., Casper P., Krienitz L. Phormidium etoshii sp. nov. (Oscillatoriales, Cyanobacteria) described from the Etosha Pan, Namibia, based on morphological, molecular and ecological features // Fottea. 2013. V.13, №2. P. 235–244. DOI: https://doi.org/10.5507/fot.2013.019
  13. Geitler L. Cyanophyceae // Süsswasserfl. Deutschlands, Österreichs u. d. Schweiz 12. – Jena: Gustav Fischer-Verl., 1925. – 481 p.
  14. Komárek J. Susswasserflora von Mitteleuropa. 19/3. Cyanoprokaryota. 3. Teil: Heterocytous genera. – Berlin, Heidelberg: Springer Spektrum, 2013. – 1130 p.
  15. Komárek J., Anagnostidis K. Susswasserflora von Mitteleuropa. 19/1. Cyanoprokaryota 1. Teil: Chroococcales. – Jena–Stuttgart–Lübeck–Ulm: Gustav Fischer, 1998. – 548 p.
  16. Komárek J., Anagnostidis K. Susswasserflora von Mitteleuropa. 19/2. Cyanoprokaryota. 2. Teil: Oscillatoriales. – Heidelberg: Elsevier, 2005. – 759 p.
  17. Lewin R.A., Krienitz L., Goericke R., Taked, H., Hepperle D. Picocystis salinarum gen. et sp. nov. (Chlorophyta) – a new picoplanktonic green alga // Phycologia. 2000. V.39. P. 560–565. DOI: https://doi.org/10.2216/i0031-8884-39-6-560.1
  18. Namsaraev Z., Samylina O., Sukhacheva M., Borisenko G., Sorokin D., Tourova T. Effect of salinity on diazotrophic activity and microbial composition of phototrophic communities from Bitter-1 soda lake (Kulunda Steppe, Russia) // Extremophiles. 2018. V.22, №4. P. 651–663. DOI: https://doi.org/10.1007/s00792-018-1026-7
  19. Samylina O.S., Namsaraev Z.B. Salt-dependent succession of phototrophic communities in the soda lake Tanatar VI (Altai Region, Russia) // Limnology and Freshwater Biology. 2020. V.4. P. 1019–1020. DOI: https://doi.org/10.31951/2658-3518-2020-A-4-1019
  20. Samylina O.S., Namsaraev Z.B., Grouzdev D.S., Slobodova N.V., Zelenev V.V., Borisenko G.V., Sorokin D.Y. The patterns of nitrogen fixation in haloalkaliphilic phototrophic communities of Kulunda Steppe soda lakes (Altai, Russia) // FEMS Microbiology Ecology. 2019. V.95, №11. fiz174. DOI: https://doi.org/https://doi.org/10.1093/femsec/fiz174
  21. Samylina O.S., Sinetova M.A., Kupriyanova E.V., Starikov A.Yu., Sukhacheva M.V., Dziuba M.V., Tourova T.P. Ecology and biogeography of the ‘marine Geitlerinema’ cluster and a description of Sodalinema orleanskyi sp. nov., Sodalinema gerasimenkoae sp. nov., Sodalinema stali sp. nov. and Baaleninema simplex gen. et sp. nov. (Oscillatoriales, Cyanobacteria) // FEMS Microbiology Ecology. 2021. V.97, №8. fiab104. DOI: https://doi.org/10.1093/femsec/fiab104

Статья поступила в редакцию 30.06.2020
После доработки 22.11.2021
Статья принята к публикации 24.11.2020

 

Об авторе

Самылина Ольга Сергеевна – Olga S. Samylina

кандидат биологических наук
старший научный сотрудник, Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского, ФИЦ Биотехнологии РАН, Москва, Россия (Winogradsky Institute of Microbiology, Research Center of Biotechnology, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia), лаборатория реликтовых микробных сообществ

olga.samylina@gmail.com

Корреспондентский адрес: Россия, 117312, Москва, пр-т 60-летия Октября, д.7, к.2, ИНМИ РАН; тел. (903)287-90-60.

 

ССЫЛКА:

Самылина О.С. Фототрофные сообщества содовых озёр Кулундинской степи (Алтайский край): история альгологических исследований и современные данные // Вопросы современной альгологии. 2021. № 2 (26). С. 53–62. URL: http://algology.ru/1746

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2021-2(26)-53-62


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

 

 

Phototrophic communities of Kulunda Steppe soda lakes (Altai Region):
history of algological studies and modern data

Olga S. Samylina

Winogradsky Institute of Microbiology, Research Center of Biotechnology RAS (Moscow, Russia)


The Kulunda Steppe soda lakes are the only occurrence of hypersaline soda lakes in Russia. They are characterized by a variable hydrological regime with cyclic high-amplitude fluctuations of temperature and brine concentration. The algae of the Kulunda Steppe soda lakes were first studied by Soviet phycologists headed by N.N. Voronikhin in 1927–1932 and new taxa were described: algal genus Lochmiopsis Woronich. et Popova (later revised to Ctenocladus circinnatus Borzì) and cyanobacterial species Aphanocapsa salina Woronich., Synechocystis crassa Woronich., Trichormus (Anabaena) pseudovariabilis (Woronich.) Komárek et Anagnostidis, Anabaenopsis issatschenkoi Woronich., Anabaenopsis milleri Woronich., Anabaenopsis nadsonii Woronich., Oscillatoria deflexa var. crassa Woronich., Limnospira (Arthrospira, Spirulina) fusiformis (Woronich.) Komárek et Lund. Later (since 2007) studies were continued by the microbiologists from the Winogradsky Institute of Microbiology RAS. In this work, a comparison of the algological diversity found in the soda lakes of the Kulunda Steppe during periods 1929–1932 and 2007–2020 is made, and a brief overview of taxonomic problems of selected eukaryotic algae and cyanobacteria is given. In total, 33 morphotypes of cyanobacteria were identified. Most species of algae and cyanobacteria were described based on the exclusively morphological criteria. Thus, their phylogenetic position remains unclear and requires careful analysis using a modern polyphasic approach.

Keywords: Kulunda steppe; soda lakes; phototrophic communities; cyanobacteria; algae

 

References

  1. Blinn D.W., Stein J.R. Distribution and taxonomic reappraisal of Ctenocladus (Chlorophyceae: Chaetophorales). Journal of Phycology. 1970. V.6. P. 101–105. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1529-8817.1970.tb02365.x
  2. Dadheech P.K., Casamatta D.A., Casper P., Krienitz L. Phormidium etoshii sp. nov. (Oscillatoriales, Cyanobacteria) described from the Etosha Pan, Namibia, based on morphological, molecular and ecological features. Fottea. 2013. V.13, №2. P. 235–244. DOI: https://doi.org/10.5507/fot.2013.019
  3. Geitler L. Cyanophyceae // Süsswasserfl. Deutschlands, Österreichs u. d. Schweiz 12. Gustav Fischer-Verl., Jena, 1925. 481 p.
  4. Gorlenko V.M., Bryantseva I.A., Samylina O.S., Ashikhmin А.А., Sinetova М.А., Kostrikina N.A., Kozyaeva V.V. Filamentous anoxigenic phototrophic bacteria in microbial communities of soda lakes of the Kulunda Steppe (Altai Krai). Microbilogy. 2020. V.89, №6. P.697–707. DOI: https://doi.org/10.1134/S0026261720060053
  5. Isachenko B.L. Khloristyye. sulfatnyye i sodovyye ozera Kulundinskoy stepi i biogennyye protsessy v nikh [Chlorine, sulfate and soda lakes of the Kulunda Steppe and biogenic processes there]. In: Isachenko B.L. Izbrannie Trudy [Selected works]. Izd-vo Akademii nauk SSSR, Moscow-Leningrad, 1951. P. 143–162. (In Russ.)
  6. Komárek J. Susswasserflora von Mitteleuropa. 19/3. Cyanoprokaryota. 3. Teil: Heterocytous genera. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg, 2013. 1130p.
  7. Komárek J., Anagnostidis K. Susswasserflora von Mitteleuropa. 19/1. Cyanoprokaryota 1. Teil: Chroococcales. Gustav Fischer, Jena–Stuttgart–Lübeck–Ulm, 1998. 548 p.
  8. Komárek J., Anagnostidis K. Susswasserflora von Mitteleuropa. 19/2. Cyanoprokaryota. 2. Teil: Oscillatoriales. Elsevier, Heidelberg, 2005. 759 p.
  9. Lewin R.A., Krienitz L., Goericke R., Taked, H., Hepperle D. Picocystis salinarum gen. et sp. nov. (Chlorophyta) – a new picoplanktonic green alga. Phycologia. 2000. V. 39. P. 560–565. DOI: https://doi.org/10.2216/i0031-8884-39-6-560.1.
  10. Namsaraev Z., Samylina O., Sukhacheva M., Borisenko G., Sorokin D., Tourova T. Effect of salinity on diazotrophic activity and microbial composition of phototrophic communities from Bitter-1 soda lake (Kulunda Steppe, Russia). Extremophiles. 2018. V.22, №4. P. 651–663. DOI: https://doi.org/10.1007/s00792-018-1026-7
  11. Samylina O.S., Namsaraev Z.B. Salt-dependent succession of phototrophic communities in the soda lake Tanatar VI (Altai Region, Russia). Limnology and Freshwater Biology. 2020. V.4. P. 1019–1020. DOI: https://doi.org/10.31951/2658-3518-2020-A-4-1019
  12. Samylina O.S., Namsaraev Z.B., Grouzdev D.S., Slobodova N.V., Zelenev V.V., Borisenko G.V., Sorokin D.Y. The patterns of nitrogen fixation in haloalkaliphilic phototrophic communities of Kulunda Steppe soda lakes (Altai, Russia). FEMS Microbiology Ecology. 2019. V.95, №11. fiz174. DOI: https://doi.org/10.1093/femsec/fiz174
  13. Samylina O.S., Sapozhnikov F.V., Gainanova O.Yu., Ryabova A.V., Nikitin M.A., Sorokin D.Yu. Algo–Bacterial Communities of the Kulunda Steppe (Altai Region, Russia) Soda Lakes. Microbiology. 2014. V.83, №6. P. 849–860. DOI: https://doi.org/10.1134/S0026261714060162
  14. Samylina O.S., Sinetova M.A., Kupriyanova E.V., Starikov A.Yu., Sukhacheva M.V., Dziuba M.V., Tourova T.P. Ecology and biogeography of the ‘marine Geitlerinema’ cluster and a description of Sodalinema orleanskyi sp. nov., Sodalinema gerasimenkoae sp. nov., Sodalinema stali sp. nov. and Baaleninema simplex gen. et sp. nov. (Oscillatoriales, Cyanobacteria). FEMS Microbiology Ecology. 2021. V.97, №8. fiab104. DOI: https://doi.org/10.1093/femsec/fiab104
  15. Sapozhnikov Ph.V., Kalinina O.Yu., Nikitin M.A., Samylina O.S. Cenoses of Phototrophic Algae of Ultrasaline Lakes in the Kulunda Steppe (Altai Krai, Russian Federation). Oceanology. 2016. V.56, №1. P. 95–106. DOI: https://doi.org/10.1134/S0001437016010173
  16. Sinetova M.A., Starikov A.Yu., Markelova A.G., Sidorov R.A., Gabrielyan D.A., Messineva E.M., Kozlova A.Yu., Aleksandrova E.A., Samylina O.S. Ekofiziologicheskaya harakteristika shtammov roda Cyanobacterium [Ecophysiological characteristics of strains of the genus Cyanobacterium]. Cyanoprokaryota/Cyanobacteria: systematic, ecology, distribution: Proceedings of the 2nd International scientific Conference (Syktyvkar, 16–21 Sept. 2019). Syktyvkar, 2019. C. 239–243. (In Russ.) DOI: https://doi.org/10.31140/book-2019-03
  17. Vinogradova O.N. Genus Phormidium Kütz. ex Gomont (Oscillatoriales, Cyanoprokaryota) in Ukrain: Species diversity, Ecological characters, distribution. International Journal on Algae. 2011. V.13, №1. P. 5–17. DOI: https://doi.org/10.1615/InterJAlgae.v13.i1.10
  18. Voronikhin N.N. Materialy k izucheniyu algologicheskoy rastitelnosti Kulundinskoy stepi [Materials for the study of algological vegetation of the Kulunda Steppe]. Izv. Glavn. Botan. Sada SSSR. 1929. V.28, №1–2. P. 12–40. (In Russ.)
  19. Voronikhin N.N. Sravnitelnaya kharakteristika algologicheskoy rastitelnosti presnykh i mineralizovannykh vodoyemov Kulundinskoy stepi [Comparative characteristics of algological vegetation of freshwater and mineralized reservoirs of the Kulunda Steppe]. Yubileynyy sbornik B.A. Kellera. Voronezh, 1931. P. 273–279. (In Russ.)
  20. Voronikhin N.N. K biologii mineralizovannykh vodoyemov Kulundinskoy stepi [To the biology of mineralized reservoirs of the Kulunda Steppe]. Trudy soveta po izucheniyu prirodnykh resursov (SOPS). Seriya Sibirskaya. 1934. Part I. №8. P. 177–183. (In Russ.)
  21. Voronikhin N.N., Popova Т.G. Lochmiopsis novyy rod vodorosley iz sem. Leptosireae [Lochmiopsis – a new genus of algae from the family Leptosireae]. Izv. Tomsk. otd. Rus. bot. ob-va (Tomsk). 1931. V.3, №1/2. P. 17–27. (In Russ.)

 

Author

Samylina Olga S.

Orcid ID – https://orcid.org/0000-0003-2488-0260 ; eLIBRARY SPIN-код: 3847-4392

Winogradsky Institute of Microbiology, Research Center of Biotechnology, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

olga.samylina@gmail.com

 

ARTICLE LINK:

Samylina O.S. Phototrophic communities of Kulunda Steppe soda lakes (Altai Region): history of algological studies and modern data. Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2021. № 2 (26). С. 53–62. URL: http://algology.ru/1746

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2021-2(26)-53-62


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. 
Address - info@algology.ru

 

 

 

На ГЛАВНУЮ

Карта сайта








ГЛАВНАЯ

НОВОСТИ

О ЖУРНАЛЕ

АВТОРАМ

27 номеров журнала

ENGLISH SUMMARY

ОБЗОРЫ И СТАТЬИ

ТЕМАТИЧЕСКИЕ РАЗДЕЛЫ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ
МАТЕРИАЛЫ


АКВАРИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
И  ИХ  СОДЕРЖАНИЕ


КОНФЕРЕНЦИИ

АЛЬГОЛОГИЧЕСКИЙ СЕМИНАР

СТУДЕНЧЕСКИЕ РАБОТЫ

АВТОРЕФЕРАТЫ

РЕЦЕНЗИИ


ПРИЛОЖЕНИЕ к журналу:


ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ОПРЕДЕЛИТЕЛИ И МОНОГРАФИИ

ОТЕЧЕСТВЕННАЯ АЛЬГОЛОГИЯ
СЕГОДНЯ


ИСТОРИЯ АЛЬГОЛОГИИ

КЛАССИКА
ОТЕЧЕСТВЕННОЙ АЛЬГОЛОГИИ


ПУБЛИКАЦИИ ПРОШЛЫХ ЛЕТ

ВЕДУЩИЕ АЛЬГОЛОГИЧЕСКИЕ
ЦЕНТРЫ


СЕКЦИЯ  АЛЬГОЛОГИИ  МОИП

НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ РАЗДЕЛ

СЛОВАРИ И ТЕРМИНЫ



НАШИ ПАРТНЕРЫ


ПРЕМИИ

КОНТАКТЫ



Карта сайта






Рассылки Subscribe.Ru
Журнал "Вопросы современной альгологии"
Подписаться письмом


Облако тегов:
микроводоросли    макроводоросли    пресноводные    морские    симбиотические_водоросли    почвенные    Desmidiales(отд.Сharophyta)    Chlorophyta    Rhodophyta    Conjugatophyceae(Zygnematophyceae)    Phaeophyceae    Chrysophyceae    Диатомеи     Dinophyta    Prymnesiophyta_(Haptophyta)    Cyanophyta    Charophyceae    бентос    планктон    перифитон    кокколитофориды    Экология    Систематика    Флора_и_География    Культивирование    методы_микроскопии    Химический_состав    Минеральное_питание    Ультраструктура    Загрязнение    Биоиндикация    Размножение    Морфогенез    Морфология_и_Морфометрия    Физиология    Морские_травы    Использование    ОПРЕДЕЛИТЕЛИ    Фотосинтез    Фитоценология    Антарктида    Японское_море    Черное_море    Белое_море    Баренцево_море    Карское_море    Дальний_Восток    Азовское_море    Каспийское_море    Чукотское_море    КОНФЕРЕНЦИИ    ПЕРСОНАЛИИ    Bacillariophyceae    ИСТОРИЯ    РЕЦЕНЗИЯ    Биотехнология    Динамические_модели    Экстремальные_экосистемы    Ископаемые_водоросли    Сезонные_изменения    Биоразнообразие    Аральское_море    первичная_продукция    Байкал    молекулярно-генетический_анализ    мониторинг    Хлорофилл_a    гипергалинные_водоемы    сообщества_макрофитов    эвтрофикация    

КОНТАКТЫ

Email: info@algology.ru

Изготовление интернет сайта
5Dmedia

ЛИЦЕНЗИЯ

Эл N ФС 77-22222 от 01 ноября 2005г.

ISSN 2311-0147