Биоразнообразие и устойчивое развитие

Многолетняя изменчивость биомассы зоопланктона в регионах мирового океана с различным уровнем нефтяного загрязнения

С. А. Пионтковский — 2024-05-16

В водных экосистемах зоопланктон является важным промежуточным звеном в трансформации вещества и энергии от продуцентов (фитопланктон) к консументам (мелкие пелагические рыбы и другие организмы). Под воздействием природных факторов структурные и функциональные свойства сообществ зоопланктона подвержены многомасштабной пространственно-временной изменчивости. При этом возрастающее антропогенное воздействие выступает дополнительным и всё более значимым фактором. Для выявления трендов межгодовой изменчивости в регионах, различающихся фоновыми концентрациями нефтяных углеводородов (Персидский залив, Мексиканский залив, Каспийское море, Чёрное море и Средиземное море), выполнен анализ биомассы зоопланктона с 1970-х годов до первых декад 21-го века. Регионы ранжированы в соответствии с уровнем загрязнения нефтяными углеводородами. Для анализа временных трендов суммарной биомассы в верхнем 200-метровом слое использованы материалы опубликованных статей и международная база данных по зоопланктону (COPEPOD). В качестве фоновых характеристик использованы данные по температуре поверхности моря и концентрации хлорофилла а как показателя биомассы фитопланктона. Основу биомассы зоопланктона в исследованных регионах формировали мелкие Copepoda. Отмечено наличие монотонных отрицательных трендов биомассы зоопланктона в регионах с высокой фоновой концентрацией нефтяных углеводородов и их отсутствие в регионах со сравнительно низкими концентрациями.

Оценка биотрансформирующего потенциала штаммов микроорганизмов, выделенных из Баренцева моря

Е. В. Кожухова — 2024-05-16

Применение в биоремедиации акваторий Баренцева моря активных микроорганизмовтрансформаторов, изолированных непосредственно из природных гидроэкосистем Крайнего Севера, наиболее целесообразно, поскольку изоляты обладают специфичными ферментативными комплексами, адаптированы к факторам окружающей среды, не являются генетически модифицированными и не оказывают токсического действия на других гидробионтов экосистемы. В работе приведена оценка потенциала гетеротрофных микроорганизмов, выделенных из различных районов Баренцева моря, к трансформации фосфор- и углеводородсодержащих соединений на основании комплекса физико-химических показателей (фосфатаккумулирующая и углеводородокисляющая способности, флокулирующая активность биодеструкторов, уровень гидрофобности поверхности бактериальных клеток и индекс эмульгирующей активности нефтепродуктов). Исследуемые культуры в условиях, имитирующих состав опреснённых морских экосистем, проявляли способность к утилизации поллютантов в пределах 25–44 %. Однако в модельных экспериментах из семи тестируемых штаммов всего лишь три культуры (B. cereus, S. proteamaculans и Sh. baltica) показали средний уровень биотрансформирующей активности, достигнув отметки в 43 %.

Роль бета-адренорецепторов и аденилатциклазы в процессе адаптации гемоцитов средиземноморской мидии (Mytilus galloprovincialis) к гипоосмотическому стрессу

А. А. Ткачук — 2024-05-16

Осмотический гомеостаз является одной из фундаментальных основ выживания гидробионтов, обитающих в прибрежных экосистемах Мирового океана. У двустворчатых моллюсков стресс, вызванный колебанием солёности воды, может индуцировать секрецию нейромедиаторов, включая катехоламины. Гемоциты, циркулирующие в гемолимфе двустворчатых моллюсков, имеют на поверхности клеточной мембраны адренорецепторы, но фундаментальные знания о воздействии катехоламинов на функции клеток гемолимфы, а также механизмы их осморегуляции изучены слабо. В настоящей работе было исследовано влияние эпинефрина и активатора растворимой аденилатциклазы — форсколина на осмотическую стойкость гемоцитов промыслового двустворчатого моллюска средиземноморской мидии (Mytilus galloprovincialis). Также изучено влияние этих веществ на способность клеток гемолимфы мидий к регуляторному снижению объёма в ответ на гипоосмотический стресс. В условиях эксперимента in vitro показано, что стимуляция гемоцитов мидий эпинефрином (25 мкМ) и форсколином (20 мкМ) не оказывала влияния на данный параметр осмотической стойкости гемоцитов средиземноморской мидии. Установлено, что стимуляция форсколином не влияет на скорость и интенсивность регуляторного снижения объёма гемоцитов в ответ на гипоосмотическое набухание, в то время как инкубация с эпинефрином ингибировала способность клеток гемолимфы мидий восстанавливать объём в гипоосмотических условиях. Результаты настоящей работы свидетельствуют о том, что аденилатциклазный сигнальный путь задействован в регуляции процессов восстановления объёма гемоцитов мидий в ответ на гипоосмотический стресс.

Особенности пробоподготовки образцов монадных форм микроводорослей для сканирующей электронной микроскопии

О. А. Рылькова — 2024-05-16

С целью оптимизации пробоподготовки монадных форм микроводорослей для сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) проанализированы отечественные и зарубежные руководства. Для отработки методики использовали зелёную микроводоросль Dunaliella salina Teodoresco (штамм IBSS-2 из ЦКП «Коллекция гидробионтов Мирового океана» ФИЦ ИнБЮМ), апробация протокола проведена на криптофитовых водорослях Чёрного моря (Севастопольская бухта). Показано, что при фиксировании материала целесообразно снижать конечную концентрацию (к. к.) глутарового альдегида (глутаральдегида, ГА) в пробе до 1 % (для D. salina) или использовать ступенчатую фиксацию раствором Люголя (для криптофитовых водорослей). При концентрировании микроводорослей, имеющих жгутики, необходимо использовать максимально мягкую фильтрацию (разрежение менее 0,2 атм), промывку пробы проводить только при необходимости, дальнейшую дегидратацию целесообразно осуществлять в бюксе или пластиковом планшете. К хорошему результату приводило использование стёкол, покрытых поли-L-лизином. Показано, что не существует значительной разницы между «этанольной» и «этанольно-ацетоновой» дегидратацией, однако первый способ занимает меньше времени и не требует работы в вытяжном шкафу. Сушка «в критической точке» (2,5–3 ч) и напыление (Au/Pd; 0,5–1,0 мин) соответствовали режимам, обычно рекомендуемым в современных руководствах по пробоподготовке. При невозможности осуществления всех этапов пробоподготовки в один день или в экспедиционных условиях возможно хранение образцов до двух недель в растворе фиксатора или в 75%-ном растворе этанола (в процессе дегидратации). Предложенный протокол предмикроскопной пробоподготовки для исследований с помощью СЭМ может быть использован для изучения поверхностных структур и детализации морфологических характеристик одноклеточных водорослей, имеющих жгутики, и успешно применён при таксономических и биотехнологических исследованиях.

Донная фауна бухты Круглая (Черное море, Крым). Сообщение III: сезонные изменения макрозообентоса рыхлых грунтов

Н. А. Болтачева — 2024-05-16

Бухта Круглая входит в число бухт Севастопольского региона. Использование её в качестве рекреационной зоны обуславливает интерес к изучению экологического состояния донных сообществ бухты. В предыдущих сообщениях были рассмотрены эпифитон макрофитов и общие параметры развития макрозообентоса её рыхлых грунтов по данным бентосных съёмок 1990, 2004 и 2013 гг. [Болтачева и др., 2022; Макаров, Бондаренко, Копий, 2022]. В настоящей работе рассмотрен сезонный аспект состава, структуры и количественного развития макрозообентоса на примере бентосной съёмки рыхлых грунтов, выполненной весной и осенью 2013 года. В целом в бухте Круглой в 2013 г. зарегистрировано 96 видов макрозообентоса, среди которых Annelida – 41, Mollusca – 21, Crustacea – 27. При существенном различии количества видов (весной 82, осенью 59 видов) весенне-осенний индекс общности фаун Чекановского — Съеренсена составил 0,57. В оба сезона доминирующими группами по численности и биомассе являлись соответственно Annelida (83–87 % от общей численности макрозообентоса) и Mollusca (84–88 % общей биомассы). Наиболее массовый вид — многощетинковый червь Protodorvillea kefersteini имел высокую представленность в оба сезона, его плотность достигала 11 288 экз./м². Достоверные сезонные различия в количественном развитии отдельных крупных таксонов (Annelida, Mollusca, Crustacea), как и макрозообентоса в целом, не выявлены. Отмечены сезонные нарушения в размерной структуре популяций ценозообразующих форм бентоса — двустворчатых моллюсков Chamelea gallina, Lucinella divaricata, Gouldia minima. В осенний период отмечено уменьшение численности организмов инфауны, в особенности полихет сем. Capitellidae. Индекс соотношения плотности поселений Capitellidae и Spionidae в мае составлял 2,43, в ноябре — 0,5. Предполагается, что обнаруженные сезонные различия связаны с изменениями кислородного режима в придонном слое и в толще донных осадков бухты в летний период.