|
 |
|
Первая находка Phycopeltis arundinacea (Mont.) De Toni 1889 (Сhlorophyta, Ulvophyceae) в микрофитобентосе прибрежных вод Крыма (Чёрное море)
Рябушко Л.И., Балычева Д.С. Larisa I. Ryabushko, Daria S. Balicheva
Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского (г. Севастополь)
УДК 582: 574 (262.5)
Впервые в Чёрном море в перифитоне антропогенных субстратов (стеклянные поверхности) крымского прибрежья в районе г. Севастополя обнаружена зелёная водоросль Phycopeltis arundinacea (Ulvophyceae). Приведены таксономические, экологические и фитогеографические сведения, оригинальные микрофотографии вида. Ключевые слова: перифитон антропогенных субстратов; Сhlorophyta; Phycopeltis arundinacea; Чёрное море.
Микроскопические зелёные водоросли Чёрного моря практически не исследованы, хотя некоторые виды хлорококковых водорослей родов Chlorella Beij. 1890, Micractinium Fresen. 1858, Tetraselmis F. Stein 1878, Acutodesmus (E. Hegew.) Tsarenko 2001 часто вызывают «цветение» воды в прибрежных загрязнённых участках моря. В бентосе Чёрного моря найдено около 30 видов низших зелёных водорослей (Рябушко, 2006, 2009). При изучении микроводорослей перифитона антропогенных субстратов кроме диатомовых и других групп водорослей (Рябушко, 2009; Лохова, Рябушко, 2012; Рябушко и др., 2013) была обнаружена зелёная микроскопическая водоросль рода Phycopeltis Millardet 1870, до сих пор не известная в Чёрном море. Вид Phycopeltis arundinacea, описанный ещё в начале ХIХ cт. в основном как субаэральный, в последнее время достаточно пристально изучается в зарубежных странах (Rindi, 2002; Rindi et al., 2004, 2007; Rindi, López-Bautista, 2008 и др.). Всего род насчитывает 36 видов и внутривидовых таксонов, из них 24 признаны действительными, но из всех видов Ph. arundinacea является самым узнаваемым и широко распространённым в разных странах мира. Результаты работы дополняют данные о морфологии, таксономии, экологии и фитогеографии вида Ph. arundinacea, впервые обнаруженного в микрофитобентосе Чёрного моря. Материалы и методы Материалом для исследования послужили пробы стеклянных пластин (предметные стёкла размером 70×28х1,5 мм и площадью поверхности 1960 мм2) из экспериментальной установки (Рябушко и др., 2013), которую экспонировали в Карантинной бухте (г. Севастополь) Чёрного моря (44°36'56.11"N; 33°30'10.45"E) в течение 2007–2008 и 2011–2012 гг. на глубине 2 м от дна (рис. 1, ст. № 1). Для сравнения с экспериментальными стёклами в 2011–2012 гг. в каменистой береговой полосе диких пляжей за мысом Песчаный Круглой бухты (см. рис. 1, ст. № 2) на глубине 0,2–0,5 м были собраны образцы бутылочного стекла зелёного и коричневого цвета. Всего собрано и обработано 70 образцов субстратов. В районах исследования измеряли температуру воды, которая варьировала от 7,7 до 22о C (см. таблицу). Количественный учёт клеток Ph. arundinacea проводили в световом микроскопе «Axioskop 40» С. Zeiss с программой AxioVision Rel. 4.6 при увеличениях 10х20, 10х40 в счётной камере Горяева объёмом 0,9 мм3. Микро- и макросъёмка выполнена в прижизненном состоянии водоросли на поверхности стеклянных пластин в водных препаратах в световом микроскопе «Axioskop 40» фотоаппаратами Canon A-640 и Kodak Z1085.
Рис. 1. Расположение станций отбора проб антропогенных субстратов в районе Севастополя, Чёрное море
Результаты и обсуждение При исследовании микроводорослей перифитона стеклянных пластин в Карантинной бухте в течение 2007–2008 и 2011–2012 гг. обнаружено 7 видов Chlorophyta, один из них – Ph. arundinacea – впервые обнаружен в прибрежных водах Чёрного моря. В феврале 2007 г. здесь в бухте уже на 4-е сутки стеклянные пластины начинали заселять диатомовые и зелёные микроводоросли (рис. 2a), в т.ч. Ph. arundinacea, который интенсивно колонизировал чистые от обрастания стёкла, находившиеся в море с 25 октября по 24 ноября 2011 г., при снижении температуры воды от 15 до 9,4о С (рис. 2б) в местах исследования (см. таблицу).
Рис. 2. Заселение стеклянных пластин в разные сроки их экспозиции в море водорослями отделов Chlorophyta и Bacillariophyta (а);
а
Таблица. Количественные характеристики Phycopeltis arundinacea в перифитоне стеклянных субстратов в крымских водах Чёрного моря, 2011–2012 гг.
Однако в июле 2011 г. и сентябре 2012 г. в открытой части моря у мыса Песчаного (см. рис. 1, ст. № 2) в собранных пробах на осколках бутылочного стекла был обнаружен тот же вид зелёной водоросли. Таксономический статус вида: отдел Chlorophyta Pascher, подотдел Tetraphytina Caval.-Sm., класс Ulvophyceae K.R. Mattox & K.D. Stewart, порядок Trentepohliales Chadef. ex R.H. Thomps. & D.E. Wujek, семейство Trentepohliaceae A. Hansg., род Phycopeltis Millardet 1870. Phycopeltis arundinacea (Montgn) De Toni 1889 (ссылка на AlgaBase) (Базионим: Phyllactidium arundinaceum Montagne 1846; гомотипный синоним: Phyllactidium arundinaceum Montagne 1846; гетеротипный синоним: Chromopeltis radians Reinsch 1875) (www.algaebase.org). Морфология вида и его размеры в Чёрном море. Вид образует на стеклянных поверхностях мозаичный рисунок (рис. 3). Водоросль имеет оранжевые или золотистые дисковидные слоевища. Они заметны даже невооружённым глазом, особенно на стеклянных поверхностях в виде точек, формируя округлые, чётко ограниченные диски диаметром от 35 до 448 мкм. Диаметр слоевища зависит от возраста водоросли. Слоевища растут плотно, тесно прижатые к субстрату, не нарастают друг на друга, а соединяются вместе тесно по бокам, поэтому видно, что диски сливаются вместе в одно целое образование (рис. 4, 293). Их рост продолжается только в тех направлениях, где есть свободное пространство. Размеры клеток различны. Они сравнительно маленькие в молодых и небольших слоевищах, а у взрослых образцов длина клеток составляет 8,5–9 мкм, ширина 3,6–5,1 мкм, отношение длины к ширине – 1,7–2,4 (см. таблицу). Для сравнения, длина клеток ирландской популяции достигает 8–20 мкм (обычно 13–17 мкм), ширина 5–10 мкм (обычно 6–8), отношение длины клетки к ширине 1,5–3 (обычно 2–2,5) (Rindi, Guiry, 2002). Эти данные вполне сопоставимы с размерами клеток черноморских образцов (см. таблицу).
Рис. 3. (1 – 7) – диски зелёной водоросли Phycopeltis arundinacea на стеклянных поверхностях из Чёрного моря; (3, 6) – Phycopeltis и бентосные диатомеи рода Cocconeis Ehrenb.; (4) – Phycopeltis и колония диатомовой водоросли Neosynedra provincialis (Grun.) Will. et Round; (5) – Phycopeltis, диатомовые водоросли Cocconeis scutellum Ehrenb. и клетка Licmophora flabellatа (Grev.) C. Agardh (ориг. фотографии), СМ (шкала 50 мкм).
Экология вида. Субаэральный, эпифитный, эпибентосный, вероятно, галотолерантный, холодноводный, круглогодичный вид. В большинстве литературных источников он указан в качестве наземного вида, который обитает в лесах во влажных местообитаниях на поверхности листьев многолетних покрытосеменных и сосудистых растений, мхов, а также на листьях смородины, ежевики, вишни, тиса, плюща, падуба, папoрoтника и т.д. (Printz, 1921, 1939; Rindi, Guiry, 2002; Neustupa, 2003; Rindi et al., 2004). Поэтому первая находка вида Ph. arundinacea в прибрежье Чёрного моря существенно расширяет сведения о его экологии.
Рис. 4. Зелёная водоросль Phycopeltis arundinacea (Mont.) De Toni (по: Printz, 1921, Pl. XI, Fig. 290 – 294): 290 – очень молодое слоевище из 7 клеток; 291–292 – молодые слоевища, последнее – с диском спорангия; 293 – края двух дисков в контакте друг с другом;. 294 – структура взрослого слоевища, ряды клеток дихотомически разветвлённые с дисками спорангий.
В крымских водах Чёрного моря вид наблюдался регулярно на глубине от 0,2 до 2 м круглогодично независимо от температуры воды в море. Однако при экспозиции стеклянных пластин в Карантинной бухте в течение месяца вид достигал наибольшей численности (942·103 экз.·см-2) зимой при самой низкой температуре воды (7,7 оC) за весь период исследования. Если даже предположить, что споры этого вида случайно попали в море, то очевидно, что здесь вид нашёл благоприятные условия для своего обитания. Общее распространение. Бореальный и нотально-тропический вид, указан как космополит тропических, субтропических и умеренных экосистем. Наземные местообитания Ph. arundinacea широко известны во многих странах: Алжир, Британия, Бангладеш, Вьетнам, южная Германия, Индия, Индонезия, Ирландия, Испания, Малазия, Франция, Французская Гвианa, острова Суматра, Ява (Printz, 1939; Sсanell, 1965; Good, Chapman, 1978; Whitton et al., 1998; Rindi, Guiry, 2002; Neustupa, 2003; Rindi et al., 2004; Rindi, López-Bautista, 2008) и у западного побережья Южной Африки (Printz, 1921). Впервые вид отмечен в окрестностях порта Дурбан и бухты Салданья (ЮАР) у берегов Атлантического и Индийского океанов (Printz, 1921). Практическая значимость. У видов рода Phycopeltis выделено специфическое высокомолекулярное вещество спорополленин (Jonker, 1971; Brooks, Shaw, 1978; Good, Chapman, 1978) – устойчивый природный биополимер, покрывающий наружные стенки спор и пыльцы растений, резистентный к микробиологической, химической и физической деградации, позволяющий изучать морфологию и микроструктуры палиноморф (микроскопических остатков, извлекаемых из геологических пород), широко используемый в ботанике при изучении пыльцевых зёрен и спор. Учитывая экологические условия обитания фикопелтиса на суше, но слабую изученность в море, следует продолжить исследования указанного вида, более детально и длительно изучать его морфологию и экологию. Возможно, в будущем этот вид можно будет использовать для мониторинга состояния окружающей среды не только суши, подверженной климатическим изменениям, но и моря. Выводы В перифитоне антропогенных субстратов (стёкла), исследованных в крымском прибрежье Чёрного моря в районе г. Севастополя, впервые обнаружен вид зелёной водоросли Phycopeltis arundinacea. Вид встречается в море круглогодично при температуре воды 7,7–22о С. Максимальная его численность (942·103 экз.·см-2) зарегистрирована на стеклянных пластинах при сроке экспозиции с 22 декабря 2011 г. по 23 января 2012 г. и температуре воды в море 7,7–10о С. Исследование образцов зелёной водоросли Ph. arundinacea из Чёрного моря существенно дополняет сведения о её морфологии, таксономии, экологии и фитогеографии.
Список литературы 1. Лохова Д.С., Рябушко Л.И. Диатомовые водоросли перифитона стеклянных пластин при разных сроках их экспозиции в Карантинной бухте Чёрного моря (Украина) в зимне-весенний сезон: тез. докл. IV конф. (Киев, 23–25 мая 2012 г.) // Альгология. 2012, Suppl. С. 174–175 2. Рябушко Л.И. Микроводоросли бентоса Черного моря (Чек-лист, синонимика, комментарий). Севастополь: ЭКОСИ–Гидрофизика, 2006. 143 с. 3. Рябушко Л.И. Микрофитобентос Чёрного моря: Автореф. дис. … д-ра биол. наук. - Севастополь: ИнБЮМ НАНУ, 2009. - 44 с. 4. Рябушко Л.И., Фирсов Ю.К., Лохова Д.С., Еремин О.Ю. Исследования количественных характеристик микроводорослей, фотосинтеза и первичной продукции фитоперифитона стеклянных пластин при кратко- и долговременной экспозиции (Чёрное море) Украина // Альгология. 2013. Т. 23, № 1. С. 65–81. 5. Brooks J., Shaw B. Sporopollenin: a review of its chemistry, palaeochemistry and geochemistry // Grana. 1978. Vol. 17. P. 91–97. 6. De Toni G.B. Sylloge algarum omnium hucusque cognitarum. Chlorophyceae. 1889. Vol. I. P. 1–1315. 7. Good B.H., Chapman R.L. The Ultrastructure of Phycopeltis (Chroolepidaceae: Chlorophyta). I. Sporopollenin in the Cell Walls // Amer. J. Bot. 1978. Vol. 65, N1. P. 27–33. 8. Guiry, M.D., Guiry, G.M. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway. URL: http://www.algaebase.org (дата обращения: 09.06.2014). 9. Jonker F.P. Summary and general discussion on Sporopollenin // Sporopollenin. London; New York: Acad. Press, 1971. P. 686–707. 10. Neustupa J. The genus Phycopeltis (Trentepohliales, Chlorophyta) from tropical Southeast Asia // Nova Hedw. 2003. Vol. 76, N 3/4. P. 487–505. 11. Printz H. Subaërial algae from South Africa // Kongelige Norske Videnskabers Selskabs Skrifter. 1921. N1. P. 1–41. 12. Printz H. Vorarbeiten zu einer monographie der Trentepohliaceen // Nytt Magasin f. Naturv. 1939. Vol. 80. P. 10–209. 13. Rindi F., Guiry M.D. The genus Phycopeltis (Trentepohliaceae, Chlorophyta) in Ireland: a taxonomic and distributional reassessment // Phycologia. 2002. Vol. 41, N 4. P. 421–431. 14. Rindi F., López-Bautista J.M. Diversity and ecology of Trentepohliales (Ulvophyceae, Chlorophyta) in French Guiana // Cryptogam. Algol. 2008. Vol. 29 N 1. P. 13–43. 15. Rindi F., Menéndez J.L., Guiry M.D., Rico J.M. The taxonomy and distribution of Phyco-peltis (Trentepohliaceae, Chlorophyta) in Europe // Ibid. 2004. Vol. 25, N 1. P. 3–17. 16. Sсanell M.J.P. Phycopeltis, a genus of alga not previously recorded from the British Isles // Irish Nat. J. 1965. Vol. 15. P. 75. 17. Thompson R.H., Wujek D.E. Trentepohliales: Cephaleuros, Phycopeltis and Stomatochroon. Morphology, taxonomy and ecology. Enfield, New Hampshire: Sci. Publ. Inc., 1997. Vol. 1. N 149, 60 pls. 18. Whitton B.A., John D.M., Johnson L.R., Boulton P.N.G. et al. A coded list of freshwater algae of the British Isles / Wallingford: Inst. Hydrology and NERC, 1998. LOIS publication number 222. P. 1–274. опубликовано - сентябрь 2014 г.
The first record of Phycopeltis arundinacea (Mont.) De Toni 1889 (Chlorophyta) in microphytobenthos coastal Crimea waters (the Black Sea) Larisa I. Ryabushko, Daria S. Balicheva Phycopeltis arundinacea (Ulvophyceae) was discovered in the Black Sea for the first time. The taxonomic, ecological and phytogeographic information and original photomicrographs of a species are presented in the paper. Key words: microalgae; periphyton; Phycopeltis arundinacea; Сhlorophyta; Black Sea.
Об авторах Рябушко Лариса Ивановна - Ryabushko Larisa Ivanovna доктор биологических наук larisa.ryabushko@yandex.ru Балычева Дарья Сергеевна – Balivheva Daria Sergeevna младший научный сотрудник отдела аквакультуры и морской фармакологии Института биологии южных морей им. А.О. Ковалевского (A.O. Kovalevsky Institute of Biology of Southern Seas) dashik8@gmail.com Корреспондентский адрес: 299011 г. Севастополь, пр. Нахимова, 2, Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского; телефон +380661900404
ССЫЛКА НА СТАТЬЮ: Рябушко Л.И., Балычева Д.С. Первая находка Phycopeltis arundinacea (Mont.) De Toni 1889 (Сhlorophyta, Ulvophyceae) в микрофитобентосе прибрежных вод Крыма (Чёрное море) // Вопросы современной альгологии. 2014. № 1 (5). URL: http://algology.ru/429
При перепечатке ссылка на сайт обязательна
На ГЛАВНУЮ
|
|
|||||
 | | ||||||
|
| ||||||
